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ピンサー機能を附与したジフェノールを鍵とする高選択的パラジウム抽出剤の革新的開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11705
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
研究機関秋田大学

研究代表者

山田 学  秋田大学, 理工学研究科, 講師 (90588477)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードピンサー抽出剤 / パラジウム / 溶媒抽出 / 白金族分離精製 / 二次資源 / 白金族精製 / ピンサー型抽出剤 / パラジウム抽出剤 / 溶媒抽出法 / リサイクル / ピンサー配位子 / 白金族金属 / レアメタル回収
研究成果の概要

チオジチオフェノールを基本構造とした抽出剤は、工業的なパラジウム(Pd(II))抽出剤と比較して、Pd(II)を迅速に且つ効率的に抽出できることを明らかにすることができた。さらに、二次資源である使用済み自動車排ガス浄化触媒を浸出した原液から、Pd(II)をほぼ抽出することが可能であった。また、水の洗浄による抽出相からの鉄(Fe(III))の除去を行い、その後、チオ尿素溶液による逆抽出を行うことで、純度の良くPd(II)を回収できることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

チオジチオフェノールを基本構造とした硫黄原子3個を有する抽出剤が自動車排ガス浄化触媒の浸出原液から効率的にPd(II)を回収することが可能であり、本研究によりPd(II)を分離・回収する一連のプロセスを構築することができた。本研究で開発された抽出剤は、他のリサイクル資源(使用済みの家電製品やスマートフォンなど)に含まれるPd(II)を効率的に回収できる白金族分離剤としての展開も期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 鉱物処理の研究から展開した過熱水蒸気による基板リサイクルと溶媒抽出用「抽出剤」に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      柴山 敦,山田 学,川村 茂,芳賀一寿
    • 雑誌名

      金属

      巻: 91 ページ: 863-866

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Environmentally friendly Pd(II) recovery from spent automotive catalysts using resins impregnated with a pincer-type extractant2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada M.; Kimura S.; Rajiv Gandhi M.; Shibayama A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 365-365

    • DOI

      10.1038/s41598-020-79614-2

    • NAID

      120007170404

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recovery of Pd(II) from Leach Solutions of Automotive Catalysts by Solvent Extraction with New Thiophosphate Extractants2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M.; Rajiv Gandhi, M.; Kunda, U. M. R.; Mori, T.; Haga, K.; Shibayama, A.
    • 雑誌名

      Hydrometallurgy

      巻: 191 ページ: 10522-10522

    • DOI

      10.1016/j.hydromet.2019.105221

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effective Palladium(II) Separation from a Leachate of Automotive Catalysts Using a Pincer-Type Extractant2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Ohira, T., Watanabe, N., Shibayama, A
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Materials Engineering for Resources (ICMR2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pincer型抽出剤等の開発と浮選用捕収剤に向けたマルチコレクターへの研究挑戦2021

    • 著者名/発表者名
      柴山 敦,山田 学,芳賀 一寿
    • 学会等名
      化学工学会 第52回秋季大会(岡山)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶媒抽出用抽出剤から捕収剤への利用を考えたマルチコレクターの開発と浮選効果2021

    • 著者名/発表者名
      柴山 敦,山田 学,芳賀 一寿
    • 学会等名
      資源・素材2021(札幌)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パラジウムの効果的な回収を目指したピンサー抽出剤担持樹脂の開発2020

    • 著者名/発表者名
      山田 学,木村 駿,寺境光俊,柴山 敦
    • 学会等名
      資源・素材2020(仙台)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ピンサー配位子の構造的特徴を利用したパラジウム抽出剤の開発2019

    • 著者名/発表者名
      山田 学
    • 学会等名
      資源素材学会東北支部 若手の会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Pincer-Type Extractant for Separation of Palladium from Leach Liquors of Automotive Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Manabu Yamada, Muniyappan Rajiv Gandhi, Kunda Uma Maheswara Rao, Haga Kazutoshi, Atsushi Shibayama
    • 学会等名
      World Summit on Advances in Science, Engineering and Technology (Indiana Summit 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ピンサー機能を有する新規抽出剤の合成とPd(II)に対する抽出特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉菜央,山田 学,芳賀一寿,柴山 敦
    • 学会等名
      一般社団法人資源・素材学会 平成31(2019)年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] レアメタル回収のための分離剤の開発(秋田大学広報誌「アプリーレ」No.73)

    • URL

      https://www.akita-u.ac.jp/honbu/info/magazine/aprire/newbook/73/index.html#page=27

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 秋田大学大学院理工学研究科附属革新材料研究センター 山田研究室 ホームページ

    • URL

      https://www.gipc.akita-u.ac.jp/~supramolchemlab/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 化合物、金属捕収剤および金属抽出剤2021

    • 発明者名
      柴山 敦,山田 学,芳賀 一寿,趙 佳
    • 権利者名
      柴山 敦,山田 学,芳賀 一寿,趙 佳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-149785
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] パラジウム抽出剤およびパラジウムの分離方法2021

    • 発明者名
      山田 学,渡邉 菜央,大平 俊明,柴山 敦
    • 権利者名
      山田 学,渡邉 菜央,大平 俊明,柴山 敦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-023455
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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