2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of selective precipitants for rhodium via formation of unique ion-pairs using anilinium cations
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17K12835
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
松本 和也 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (70467025)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ロジウム / 白金族金属 / 芳香族第一級アミン / イオン対 / 選択回収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロジウムは白金族金属の中でも極めて希少で高価であり，白金やパラジウムとともに自動車排ガス浄化触媒に用いられている。白金族金属のリサイクルでは，各金属を相互に分離回収することが望まれるが，ロジウムは有効な回収方法が存在せず，選択的な回収方法の確立が課題となっている。本研究では，白金やパラジウムを含む塩酸溶液中からロジウムのみを優先的かつ選択的に回収する方法の開発を目的とした。
白金，パラジウム，ロジウムを含む塩酸溶液に4-アルキルアニリンなどの芳香族第一級アミン化合物を添加することで，ロジウムを沈殿として回収可能であることが分かった。また，高濃度塩酸条件下ではロジウムのみが選択的に沈殿することも判明した。クロロホルムやトルエンといった有機溶媒を添加することで芳香族第一級アミン化合物が抽出剤としてはたらき，有機層にロジウムのみを移すことにも成功した。
ロジウム回収機構を解明するため，ロジウム沈殿物の単結晶を作成して構造解析を行った。その結果，ロジウム塩化物錯アニオン:アニリニウムカチオン:塩化物アニオンが1:6:3となる特異なイオン対を形成していることが明らかとなった。また，ロジウム沈殿物の粉末X線回折測定の結果から，沈殿物自体も特異なイオン対を形成していることが判明した。このイオン対は高濃度塩酸中においても高い安定性を示し，溶解することはなかった。一方，白金やパラジウムの塩化物錯アニオンとアニリニウムカチオンからなるイオン対は高濃度塩酸に容易に溶解した。ロジウムと芳香族第一級アミン化合物が特異なイオン対を形成し，塩酸中においても高い安定性を示すことがロジウム選択回収の鍵となっていることが明らかとなった。
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