2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of novel extraction systems for hardly extractable substances using ionic liquids
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18K05165
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
勝田 正一 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (40277273)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 溶媒抽出 / 分離濃縮 / アミノ酸 / 白金族元素 / 酸化銅ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，従来抽出が困難とされてきた物質に対して有効な新しいイオン液体（IL）抽出系を探索することを目的とする。 令和3年度は，抽出対象として主に (1) トリプトファン，(2) 白金族元素，(3) 酸化銅ナノ粒子 について研究を行い，以下のような成果を得た。
(1) トリプトファンのようなアミノ酸は，水溶液中で酸性・塩基性条件ではそれぞれ陽イオン・陰イオンとなり，また中性条件でも双性イオンとなるので，いずれも親水性が高く溶媒抽出が困難である。本研究では，酸性条件においてプロトン付加したトリプトファンを定量的に抽出可能なILを見いだした。また，水相のpH条件を調整することによって，IL相からのトリプトファンの逆抽出も可能であることを示した。
(2) 令和元年度にトリオクチルアンモニウム系ILを用いてRhやPt等の白金族元素を自動車用廃触媒から抽出分離できることを見いだしたが，令和3年度は抽出後の各白金族元素を分別回収する条件を検討した。廃触媒の酸浸出液からILへ白金族金属等を抽出した後，IL相に対していくつかの逆抽出操作を施すことにより，Rh，Pd，Ptの分別回収に成功した。
(3) 以前，研究代表者らは水中の酸化銅(Ⅱ)ナノ粒子をIL/水界面に捕集・濃縮可能であることを報告した。令和3年度は，捕集後のナノ粒子を定量する目的で，IL/水界面への捕集・濃縮とバソクプロインジスルホン酸二ナトリウムによる吸光光度定量を組み合わせて，海水等の天然水中のppbレベルの銅(Ⅱ)コロイド種（CuO, Cu(OH)2）を選択的かつ精確に定量する方法を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究自体は令和3年度までに当初の計画をほぼ遂行し，目標とする成果を得ることができた。しかし，令和2年度と同様に，所属機関や所属学会における複数の役職（副研究院長，入試・広報委員長，機関誌編集委員長，理事等）の業務，新型コロナウイルス感染症拡大に伴う業務等により，研究時間（エフォート）が影響を受け，研究成果のまとめおよび発表に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題に関する実験はほぼ終えているので，令和4年度はその成果を取りまとめ，論文・学会等で発表することを目標とする。また，研究成果をまとめる上で必要なデータの追加・拡充を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じたのは，研究成果の発表（学会発表，論文投稿）に遅延が生じ，学会参加および論文投稿に係る経費の執行が予定よりも少なくなったためである。令和4年度は，残額を主に旅費，学会参加登録料，論文掲載料等の支払いに充てる予定である。
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| Remarks |
優秀発表賞受賞：「イオン液体－水二相系におけるヨウ素分子の分配挙動」○小川美幸，小林結衣，勝田正一，第40回溶媒抽出討論会（2021年10月）
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