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レアメタル分離に疎水基―金属配位水反発を利用した大環状ホスト分子含有樹脂の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25410192
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 グリーン・環境化学
研究機関佐賀大学

研究代表者

大渡 啓介  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70243996)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードレアメタル分離 / 大環状化合物 / 選択性 / 分離メカニズム / リチウム / イオン交換 / レアメタル / イオン認識 / 大環状ホスト分子 / イオン交換樹脂 / 抽出 / 分離剤
研究成果の概要

トリアルキル―モノ酢酸型カリックス[4]アレーンを基本母体とする抽出試薬、イオン交換樹脂、イオン選択性センサーを開発した。リチウム選択性の発現理由として当初は疎水―親水反発を考えていたが、溶媒抽出の検討結果から、リチウムの未脱水和水と抽出試薬との水素結合が関わることが示唆された。水素結合の影響が大きな含浸樹脂ではリチウム選択性を示したが、水素結合の影響が低いメチレン架橋型樹脂では選択性が消失した。イオン選択性電極素子として利用した場合には水素結合の影響は大きいと考えられ、リチウム選択性を保持する結果となった。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] ドレスデン工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ガジャマダ大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Comprehensive Comparison of Alkali Metal Extraction with a Series of Calix[4]arene Derivatives with Propyl and/or Acetic Acid Groups2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sadamatsu, T. Hanada, S. Morisada, H. Kawakita, K. Ohto
    • 雑誌名

      J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.

      巻: 84(1) 号: 1-2 ページ: 87-97

    • DOI

      10.1007/s10847-015-0586-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 進歩総説 貴金属イオンに対する抽出試薬開発の動向2015

    • 著者名/発表者名
      上田祐生、大渡啓介
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 492(12) ページ: 534-544

    • NAID

      40020740859

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a cross phosphonic acid type calix[4]arene with two different spacers and its extractive separation of rare earth metals2015

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, S. Morisada, H. Kawakita, K. Inoue, K. Ohto
    • 雑誌名

      J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.

      巻: 82(1-2) 号: 1-2 ページ: 33-41

    • DOI

      10.1007/s10847-015-0490-2

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramolecular synergism for group separation extraction of trivalent rare earths with a cross type calix[4]arene with phosphonic and carboxylic acid bifunctionality2015

    • 著者名/発表者名
      A. B. Chetry, T. Matsufuji, B. B. Adhikari, S. Morisada, H. Kawakita, K. Ohto, T. Oshima, Jumina
    • 雑誌名

      J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.

      巻: 81(3) 号: 3-4 ページ: 301-310

    • DOI

      10.1007/s10847-014-0457-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Allosteric Coextraction of Sodium and Metal Iions with Calix[4]arene Derivatives 3. –Effect of Propyl Groups on Size-discrimination for the Second Coextracted Ion-2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sadamatsu, S. Morisada, H. Kawakita, K. Ohto
    • 雑誌名

      Solvent Extr. Ion Exch.,

      巻: 33(3) 号: 3 ページ: 264-277

    • DOI

      10.1080/07366299.2015.1008282

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Design and Metal Extraction Behavior of Calixarene Compounds as Host Extractants2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ohto
    • 雑誌名

      Ion Exch. Solv. Extr.

      巻: 21 ページ: 81-127

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Extraction of Ga(III) with p-t-Butylcalix[4]arene Tetrahydroxamic Acid2014

    • 著者名/発表者名
      A. B. Chetry, B. B. Adhikari, S. Morisada, H. Kawakita, K. Ohto
    • 雑誌名

      Solvent Extr. Res. Dev., Jpn.,

      巻: 22(1) ページ: 25-35

    • NAID

      130005071504

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] p-tert-Butylcalix[6]arene hexacarboxylic acid conformational switching and octahedral coordination with Pb(II) and Sr(II)2014

    • 著者名/発表者名
      B. B. Adhikari, K. Ohto, M. P. Schramm
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 号: 15 ページ: 1903-1905

    • DOI

      10.1039/c3cc48465c

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Design and Metal Extraction Behavior of Calixarene Compounds as Host Extractants2013

    • 著者名/発表者名
      K.Ohto
    • 雑誌名

      Ion Exch. Solv. Extr.

      巻: 21 ページ: 81-127

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of phenoxy oxygen atoms on extremely high extraction ability and less separation efficiency of trivalent rare earth elements with tetraphosphonic acid derivative of calix[4]arene2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ohto, A. Takedomi, A. B. Chetry, S. Morisada, H. Kawakita, T. Oshima
    • 雑誌名

      J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.

      巻: 21 号: 1-4 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s10847-012-0255-0

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly selective and efficient extraction of two Pb2+ ions with a p-tert-butylcalix[6]arene hexaacarboxylic acid ligand: an allosteric effect in extraction2013

    • 著者名/発表者名
      B. B. Adhikari, M. Gurung, A. B. Chetry, H. Kawakita, K. Ohto
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 号: 48 ページ: 25950-25959

    • DOI

      10.1039/c3ra44289f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カリックス[4]アレーン誘導体によるリチウムの選択的抽出とイオン選択性電極への応用2016

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、中本光、池田那奈、下條健典、川喜田英孝、森貞 真太郎
    • 学会等名
      化学工学会 第81年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Metal separation property of macrocyclic and pseudomacrocyclic compounds as extraction reagents2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohto
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village (Hawaii, USA)
    • 年月日
      2015-12-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属抽出試薬としてのカリックスアレーン誘導体の分子設計2015

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介
    • 学会等名
      日本化学会九州支部設立100周年記念講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2-エチルホスホン酸型三脚状分子による希土類金属の抽出2015

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、村上浩、福元大輔、森貞真太郎、川喜田英孝
    • 学会等名
      第34回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Solvent extraction of trivalent rare earths with phosphoric acid derivative of tripodal molecule2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohto, H. Murashima, S. Morisada, H. Kawakita
    • 学会等名
      The 7th ISNSC (International Symposium on Nano & Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      Kosin University (Busan, Korea)
    • 年月日
      2015-08-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function of calix[4]arene framework as host compounds for extractive metal separation2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohto
    • 学会等名
      3rd international symposium on host compounds for separation and functionality in Saga
    • 発表場所
      Saga University (Japan)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective Extraction of Lithium with Tripropyl-monoacetic Acid Derivative of Calix[4]arene2015

    • 著者名/発表者名
      Haruno Kuroiwa, Hirotoshi Sadamatsu, Hidetaka Kawakita, Keisuke Ohto
    • 学会等名
      3rd international symposium on host compounds for separation and functionality in Saga
    • 発表場所
      Saga University (Japan)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連結型カリックス[4]アレーンによる金属の抽出分離2015

    • 著者名/発表者名
      大渡 啓介、花田 拓也、 森貞 真太郎、川喜田 英孝
    • 学会等名
      化学工学会事務局 第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トリアルキルーモノ酢酸型カリックス[4]アレーンによるリチウムの選択的抽出と樹脂化への応用2014

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、定松浩俊、ビスワス・ビプロブ・クマール、森貞真太郎、川喜田英孝
    • 学会等名
      第33回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      ホテルプラザ神戸
    • 年月日
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Lithium Selective Adsorption on Impregnated Resin with Trialkyl - Monoacetic Acid Derivative of Calix[4]arene2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohto, Hirotoshi Sadamatsu, Takuya Hanada, Shintaro Morisada, Hidetaka Kawakita
    • 学会等名
      ICIE 2014 (International Conference of Ion Exchange)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Cross-linking of monoacetic acid derivative of calix[4]arenes for alkali earth metal extraction2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hanada, S. Morisada, H. Kawakita, K. Ohto
    • 学会等名
      The International Symposium on Preparative Chemistry of Advanced Matrials, 2014
    • 発表場所
      Liaoning University, China
    • 年月日
      2014-10-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トリアルキルーモノ酢酸型カリックス[4]アレーン含浸樹脂によるリチウムの選択的固相抽出2014

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、定松浩俊、ビスワス・ビプロブ・クマール、森貞真太郎、川喜田英孝
    • 学会等名
      化学工学会第 46 回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Selective extraction of lithium with calix[4]arene derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohto
    • 学会等名
      Microsymposium on Solvent Extraction at TU Dresden
    • 発表場所
      TU Dresden, Department of Chemistry and Food Chemistry
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lithium Discriminating Extraction with Tripropyl-Monoacetic Acid Derivative of Calix[4]arene2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohto, Hirotoshi Sadamatsu, Shintaro Morisada, Hidetaka Kawakita
    • 学会等名
      ISEC2014 (20th International Solvent Extraction Conference 2014)
    • 発表場所
      Conference Center Würzburg (CCW) · Germany
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] EFFECT OF COORDINATIVELY-INERT ALKYL GROUPS ON SIZE-DISCRIMINATING EXTRACTION OF ALKALI METAL IONS WITH PROPYL-ACETIC ACID CROSSED TYPE CALIX[4]ARENE2013

    • 著者名/発表者名
      K.Ohto, H.Sadamatsu, S.Morisada, H.Kawakita
    • 学会等名
      2nd International conference on methods and materials for separation processes SEPARATION SCIENCE - THEORY AND PRACTICE 2013
    • 発表場所
      Bialy Kamie Hotel, SWIERADOW ZDROJ, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] メチレン架橋型大環状樹脂によるアルカリ金属の吸着2013

    • 著者名/発表者名
      花田拓也、定松浩俊、森貞真太郎、川喜田英孝、大渡啓介
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同大会
    • 発表場所
      九州国際会議場およびAIMビル
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] カリックス[4]アレーンプロピル-酢酸誘導体によるアルカリ金属抽出特性2013

    • 著者名/発表者名
      定松浩俊、森貞真太郎、川喜田英孝、大渡啓介
    • 学会等名
      第32回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      名古屋大学ES総合館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] トコトンやさしいイオン交換2013

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介
    • 出版者
      日刊工業新聞社
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 佐賀大学大学院工学系研究科 循環物質化学専攻&先端融合工学専攻 化学工学研究室

    • URL

      http://chemeng.chem.saga-u.ac.jp/Links.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 国立大学54工学系学部のサイト 環境への取り組み「資源循環型社会構築のためのレアメタル分離剤開発」

    • URL

      http://www.mirai-kougaku.jp/eco/pages/150115.php

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 佐賀大学 大学院 工学系研究科 循環物質化学専攻&先端融合工学専攻 化学工学研究室

    • URL

      http://chemeng.chem.saga-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 佐賀大学 大学院工学系研究科 循環物質化学専攻&先端融合工学専攻 化学工学研究室

    • URL

      http://chemeng.chem.saga-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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