| 研究課題/領域番号 |
20H02497
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
成田 弘一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究チーム長 (60357689)
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| 研究分担者 |
伊藤 文之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (20344153)
元川 竜平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (50414579)
上田 祐生 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究職 (80806638)
阿久津 和宏 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任技師 (60637297)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 溶媒抽出 / 金 / パラジウム / 構造解析 / 小角散乱 / 界面構造 / 貴金属 / 溶液化学 / 抽出機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、金属の液―液抽出分離メカニズムにおいて未知の領域である、有機相―水相間の界面構造及び有機相中の高次構造に対するエビデンスを取得し、貴金属（金、パラジウム）抽出系の高効率化に必要な要素を明らかにすることを目的とする。これらの知見は抽出速度・安定な抽出操作に対し重要であるにも関わらず、それらを解析する有効な測定・解析法が不十分であったため、金属抽出分離剤開発においても着目されることが無かったが、本研究ではX線・中性子反射率法と小角散乱法による構造解析に計算科学等を融合することで明らかにし、金属の二相間分配挙動との関係を明確にする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、貴金属の液－液抽出において特異な分離挙動を示す、ジヘキシルスルフィド－塩化パラジウム抽出系及びジブチルカルビトール－塩化金酸抽出系に関して金属抽出特性の解明を行った。前者では、液－液界面における分子の分布をX線及び中性子反射率測定より調べ、パラジウム抽出速度と界面構造の関係について考察した。後者では、抽出分配比のスロープアナリシスに加え、X線及び中性子小角散乱測定より得られた有機相中のナノ構造から、塩化金酸の抽出錯体の特性について明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、金属イオンの液－液抽出メカニズムにおいて未解明なところが多い、有機相－水相間の界面構造や有機相中の高次構造等に関する知見を、当該分野ではこれまであまり用いられていないX線／中性子反射率や小角散乱測定等により明らかにしたところが、特に新規性が高い。得られた知見は、金属イオンの抽出速度や、第三相（貴金属精錬の操業を阻害する物質）の生成等に大きく関連することから、実プロセスの効率化に貢献できる。
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