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原子燃料サイクルから排出される高レベル放射性廃液に含まれている白金族元素であるPdを分離・回収し、水素再結合触媒等として有効利用するため、Pd回収プロセスの検討、及び回収Pdを用いた触媒合成の検討を行った。
硝酸溶液中からのPdの分離には、チオジグリコールアミド型抽出剤やヒドロキシオキシム型抽出剤を含浸担持した吸着材、トリアミン四酢酸修飾型吸着材が有効であり、吸着したPdの回収には3-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノンオキシム水溶液で一部が回収可能であったが、やはりチオ尿素による溶離が一番効率的であった。しかし、放射線を用いた触媒合成においては硝酸とチオ尿素のどちらもPdの還元担持に不利となるため、塩酸系へ溶離を試みた。そのため、Pdの溶離部分に関してのみ、塩酸水溶液にチオ尿素を共存させた溶液を溶離液としてPdの回収を行った。
回収したPdの触媒化には、還元担持用媒体としてシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニアを検討し、これらの酸化物固体と塩酸－チオ尿素水溶液にPd(II)を含む溶液を密封してγ線照射を行い、Pdの還元担持挙動を検討した。また、2-プロパノール等のアルコールの添加効果を検討した。どの酸化物についても一部のPdの還元担持が見られ、吸収線量の増加と共に増加する傾向が見られた。また、アルコール添加によっても還元担持が増加した。
合成した触媒の性能評価については、バッチ式での気相中水素濃度の変化から性能評価を検討し、水素濃度の減少を確認した。
よって以上の結果から、高レベル放射性廃液に含まれているPdを水素再結合触媒等として有効利用するためのPd分離・回収プロセス、及び回収Pdを用いた放射線化学的触媒合成法は成立する可能性が示された。一方、触媒合成に適した溶液系でのPd回収の最適化が困難であり重要であることが判明した。
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