| 研究課題/領域番号 |
03555203
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
反応工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中塩 文行 九州大学, 工学部, 教授 (70037729)
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| 研究分担者 |
坪井 彦忠 三井サイアナミッド(株), 技術研究所, 所長
後藤 雅宏 九州大学, 工学部, 助教授 (10211921)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| キーワード | 希工類金属 / 抽出 / 分離 / 界面 / 錯化剤 / 液膜 / 界面活性剤 / エマルション |
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| 研究概要 |
本研究では、先端技術を支える高機能性材料に必須の金属として注目されている希土類金属の分離精製に対する界面場の利用に着目し、本分離プロセスに最適な優れた分離性能を有する新規油溶性錯化剤の開発を目的として研究を行い、以下のような成果が得られた。
1、界面場を希土類金属の分離に有効に利用するための分子設計
界面を有用な希土類金属の分離場として利用するためには界面張力が大きく界面配向性に優れた錯化剤分子を設計する必要がある。また、分離プロセスの高効率化を図るためにはこれらの分子を油溶性にし、繰り返し使用することが望ましい。さらに、希土類金属間の分離性能を向上させるためには、界面において希土類金属イオンと強く相互作用し、しかも分離対象金属間で錯体の安定度定数に差が生じることが重要な因子となる。
2、新規油溶性錯化剤を組み込んだ希土類金属の界面分離場の設計
界面を有効に分離場として利用するためには、用いるそれぞれの組み合せが重要となる。まず、希土類金属と相互作用を行う油溶性錯化剤を界面に配向させるが、このために吸着能力の大きい錯化剤を用いる必要がある。しかしながら、界面において一旦捕捉された希土類金属は有機相に存在する主抽出剤によって効率よく抽出される必要がある。つまりこのことは、界面に存在する錯化剤に比べて、希土類金属に対してより抽出能力の大きい主抽出剤を有機相中に配置させることが重要となる。
3、上記抽出系により、希土類金属イットリウムおよび重希土類金属の抽出分離
実験を行った結果、イットリウムの選択的な抽出速度の低下が観察され金属間の分離が飛躍的に向上することが明かとなった。さらに、本分離プロセスが極めた効率のよいプロセスであることをモデル計算により立証した。本研究を総括すると有機相-水相の界面が有用な一つの分離場として機能することが示された。
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