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多座N,Oハイブリッドドナー配位子によるf元素イオン認識機構の解明と高度分離

研究課題

研究課題/領域番号 16K18351
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東京工業大学 (2017)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2016)

研究代表者

中瀬 正彦  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (70744332)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード溶媒抽出 / 有機合成 / 単結晶X線構造解析 / 放射光EXAFS / f元素 / アクチノイド / ランタノイド / 単結晶X線構造解析 / f元素分離 / イオン認識
研究成果の概要

合成したN,O-ハイブリッドドナー配位子-ランタノイド錯体の単結晶構造と溶液中の錯体構造をXRDとXAFSで調べた。併せてUV滴定による酸乖離定数、錯形成定数取得、溶媒抽出実験により錯体構造と配位強さの相関を調査した。対称/非対称構造の配位子を比較したところ、対称な配位子ではランタノイドイオン半径収縮に伴う配位元素との元素間距離縮小と共に錯形成定数は単調増加したが、非対称な配位子では錯体量論比や元素間距離変化と共に錯形成定数に極大値が見られた。特定f元素を認識・分離する配位子設計には三次元的視点からの配位元素や官能基の配置が必要である。合成スケールアップと遠心抽出器整備まで実施した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Idaho National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Modified flow geometry for higher extraction performance with a liquid-liquid centrifugal contactor with Taylor vortices2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, Y. Matsuzawa, K. Takeshita
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 55 号: 8 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/00223131.2018.1439414

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique Separation Based on Extraction Kinetics Using a Liquid-liquid Countercurrent Centrifugal Contactor with Taylor Vortices2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, Y. Matsuzawa, K. Takeshita
    • 雑誌名

      Proc of ISEC 2017

      巻: 1 ページ: 187-193

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic, Spectroscopic and Computational Studies of f-Element Complexation by N-hydroxyethyl-diethylenetriamine-N,N',N'',N''-tetraacetic Acid2017

    • 著者名/発表者名
      T.Grimes, C.Heathman, S.J.Popova, Santa, V.Bryantsev, S.Goverapet, M.Nakase, P. Zalupski
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 号: 3 ページ: 1722-1733

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b02897

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Some insights for gel/liquid extraction of f-block elements2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, T. Kobayashi, H. Shiwaku, B.J. Mincher, T.S. Grimes, K. Takeshita, T. Yaita
    • 学会等名
      41th Actinide Separations Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extended X-ray absorption fine structure study on gel/liquid extraction of f-block elements2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, T. Kobayashi, H. Shiwaku, T. Kawamura, K. Takeshita, T. Yamamura and T. Yaita
    • 学会等名
      Actinide 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of compact, rapid and highly efficient separation process based on a liquid-liquid countercurrent centrifugal contactor with Taylor vortices2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, K Takeshita
    • 学会等名
      EU-USA-Japan Symposium on Back-End Systems for Reduction of Radiotoxicity and Final Volume
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Unique Separation Based on Extraction Kinetics Using a Liquid-liquid Countercurrent Centrifugal Contactor with Taylor Vortices2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, Y. Matsuzawa, K. Takeshita
    • 学会等名
      International Solvent Extraction Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] N,O-hybrid donor ligands for separation of f-elements by solvent Extraction2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, T. Kobayashi, H.shiwaku, S.Suzuki and T.Yaita
    • 学会等名
      EMN Meeting on Actinide
    • 発表場所
      Orlando, Florida, US
    • 年月日
      2016-12-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Some approaches toward recognition and separation of f-elements by N,O-hybrid donor ligands2016

    • 著者名/発表者名
      中瀬正彦
    • 学会等名
      平成28年度先導原子力研コロキウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] f元素認識・高度分離用配位子の開発と錯体構造制御による化学種分離アプローチへの挑戦2016

    • 著者名/発表者名
      中瀬正彦
    • 学会等名
      ぎんぎんセミナー
    • 発表場所
      青森原燃テクノロジーセンター(青森県東北町)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-07  

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