| 研究課題/領域番号 |
21K12313
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
馬場 由成 宮崎大学, 工学部, 特任教授 (20039291)
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| 研究分担者 |
菅本 和寛 宮崎大学, 工学部, 准教授 (10274771) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 新規抽出剤 / 深共晶溶媒 / Sc, Yの分離回収 / Pd, Rh, Ptの分離回収 / 廃電子機器 / 自動車廃触媒 / 資源循環型社会 / 分離・回収プロセス |
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| 研究実績の概要 |
本研究では「水素結合受容体」としてトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)およびアミン系抽出剤を基体とし、一方「水素結合供与体」として新たに開発したN-ラウロイルサルコシン(NLS)、イソステアリン酸(ISP)、イソオクチルグリコレート(IOTG)で創出される「深共晶溶媒(DES)」を調製し、貴金属を含む各金属イオン類に対する抽出選択性の評価を行った。「DESの調製指針」を明らかにし、さらに、DESによる「新しい抽出選択性発現の抽出メカニズム」を明らかにした。
① Sc/Fe/Yに関しては、ISPとTOPOから成るDESによってSc>>Y>>Feが実現し、大量のFeが共存する溶液からSc, Yの選択的分離に成功した。この選択性が発現する抽出機構を定量的に解析した結果、DESが特定の金属に対して「協同効果」と「拮抗作用」が働くことがわかった。これは我々が世界で初めて見出した重要なオリジナリティーである。
② Co/Ni/Mnは、将来的に重要な海底鉱物資源であるが、従来の抽出剤ではMnが選択的に抽出される。IOTGとTOPOから成るDESを用いるとCo>>Ni>>Mn=0の選択性が発現し、大量のMnからCo, Niを高選択的に分離できた。
③ Sb/As/B/Cuの相互分離にはNLSとTOPOから成るDESが非常に有効であり、Sb(III)のみが高選択的に分離できた。
④ 今まで実現していないPt/Pd/RhからのRh(III)の高選択的分離に関するDESの創出を目的に、「水素結合受容体」としてイミダゾール、ピラゾール、アニリンがRh(III)に高い選択性を示したので、それらのアルキル鎖長を変えた抽出剤を新たに合成した。これらの新規抽出剤は「アルキル鎖長が短く、抽出剤の塩基性が小さい」ほどRh(III)の抽出性能が高いことがわかった。
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