光触媒による金属イオンの価数制御を導入した革新的な溶媒抽出法の創出

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K18220
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 杉田 剛 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 先端基礎研究センター, 研究職 (80772342)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 光触媒 / 溶媒抽出 / 酸化還元反応 / 金属リサイクル

研究成果の概要

この研究では、光触媒反応を用いた金属イオンの価数変換を適用して、溶媒抽出の抽出挙動を制御しました。 光触媒反応は、金属イオンの原子価を制御し、溶媒抽出効率を向上させることができました。 さらに、エマルションフローリアクターと半疎水性光触媒を組み合わせることで、触媒を高分散状態で使用・保持できる高効率な反応装置を開発しました。

自由記述の分野

複合化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、従来の溶媒抽出法で問題となっていた、化学的に似通った元素同士の相互分離性の向上に資するものであり、光触媒反応による金属イオンの価数変換と溶媒抽出を併せた新しいシステムは学術的意義に富む。また、本研究で提案する新しい液-固-液反応装置はこれまでの不均一触媒を用いた処理における問題であった反応効率とプロセスの簡略化の両立を可能にするものであり、社会的意義は大きい。