| 研究課題/領域番号 |
23K23109
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01841 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 |
鈴木 智也 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 (80748624)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 白金族金属 / 沈殿分離 / 分子間相互作用 / 量子化学計算 / 湿式精錬 / 金属錯体 / 計算化学 / XAFS / 湿式製錬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Pdの分離精製は溶媒抽出法が主流であり、これを沈殿法で置き換え、従来プロセスをコンパクト化させるには、沈殿法の著しく低い金属選択性を克服する必要がある。このような背景から、新たな分子認識技術としてPd(II)に特異な金属イオン間の分子間相互作用を駆動力として用い、Pd(II)錯体を選択的にクラスター化させることが可能な沈殿剤の開発を目指している。
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| 研究実績の概要 |
2-ピコリンアミドと類似構造を有する化合物の塩酸溶液中におけるPd(II)やPt(IV)に関する沈殿性を検討した。その結果、3位にアミド基を有するピリジン-2,3-ジカルボキサミドに関して、2-ピコリンアミドと同様にPd(II)に選択的な沈殿が可能であることを明らかにした。2-ピコリンアミドでは、 Pt(IV)単独系の場合は、Pt(IV)を沈殿させたが、ピリジン-2,3-ジカルボキサミドはPt(IV)に関する沈殿性は見られず、2-ピコリンアミドよりもさらに高いPd(II)選択性を有する。ピリジン-2,3-ジカルボキサミドによるPd(II)錯体の構造についてXAFS（Ｘ線吸収微細構造）法等により分析したところ、2-ピコリンアミドと同様に、ピリジン-2,3-ジカルボキサミドもPd(II)に配位し、沈殿していることがわかった。さらに各塩酸濃度において生成されたPd(II)錯体のXAFS測定を行ったところ、塩酸濃度が下がると、ピリジン誘導体と塩化物イオンの配位数に変化が生じることがわかった。
2022年度に構造を同定した2-ピコリンアミドのPd (II)錯体については、結晶構造のデータをベースに固体構造中における2分子間の相互作用のエネルギーを密度汎関数法によりモデリングし、Pd(II)錯体の凝集における局所的なエネルギーについて評価した。その結果、Pd(II)錯体の凝集に支配的な分子間構造を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度から引き続き、これまでの研究で実施した手法と同様のものを利用したため、おおむね順調に研究が進展した。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、これまでに実績のある手法を活用するとともに、データの取得難易度が高い系については、複数の手法を用いて、多角的に分析を進める予定である。
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