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2012 年度 実績報告書

レアメタル回収のためのテーラーメイド型三脚状分子を含有するイオン交換樹脂の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22560815
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) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードアルキルトリメチロール / レアメタル / イオン認識 / リサイクル / イオン交換 / 溶媒抽出
研究概要

H24年度はトリメチロールデセンを基体とするカルボン酸誘導体、ホスホロアミド誘導体、アミドフェニル誘導体、フェニルリン酸誘導体、ホスホン酸誘導体を新たに合成し、さまざまな金属イオンの抽出特性について検討した。カルボン酸誘導体はトリメチロールデセンの水酸基を臭素化した後、グリニア反応により直接カルボキシル化して得た。この誘導体はガリウム選択性を示したが、トリメチロール酸素を有していないためにキレートで錯形成することができず、極めて弱い抽出能力しか示さなかった。ホスホロアミド誘導体はトリメチロールデセンの水酸基をアミノ化した後、ジエチルクロロホスホリデートと反応して合成した。この誘導体はインジウムに選択性を示すことが明らかとなった。アミドフェニル誘導体もトリアミノ化合物からベンジルクロライドと反応することにより合成した。この誘導体は銀と2価パラジウムに選択性を示した。フェニルリン酸誘導体はトリメチロールデセンとジフェニルクロロホスフェートを反応することにより合成した。また、ホスホン酸誘導体はメチル メチルホスホニルクロライドを反応し、アルカリ加水分解することにより合成した。この2つの誘導体は希土類金属に対して高い選択性を示すことが分かった。希土類の相互分離については今後改善の余地はあるものの、抽出能力は市販抽出剤よりも極めて高く、特に、フェニルリン酸誘導体は1M塩酸からも軽希土類でも定量的な抽出ができることが分かった。樹脂化に関してはトリメチロールデセンの末端不飽和結合を利用してカチオン重合、ラジカル重合、乳化重合などを試みたが、通常のビニル重合のようには反応が進まなかった。したがって、上述の抽出試薬のうち、フェニルリン酸誘導体を多孔性樹脂に含浸した新規樹脂を調製し、希土類の吸着挙動について検討した。この樹脂は希土類との高い相互作用を維持し、高濃度酸からの吸着が可能であった。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Solvent Extraction Behavior of Silver Ion with Secondary Phenylamide Derivative of Trident Molecule2013

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

      Solvent Extr. Res. Dev., Jpn.

      巻: 20 ページ: 53-63

    • 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 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s10847-012-0255-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid Phase Extraction, Preconcentration and Separation of Indium with Methylene Crosslinked Calix[4]- and Calix[6]arene Carboxylic Acid Resins2012

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

      Chem. Eng. Sci.

      巻: 78 ページ: 144-154

    • 査読あり
  • [学会発表] Extraction behavior of multivalent metals by trident molecule of phosphoric acid type of trident molecule2012

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Murashima, Keisuke Ohto, Hidetaka Kawakita, Shintaro Morisada
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      20121214-20121214
  • [学会発表] 新規三脚状トリオール化合物の開発及び金属の抽出特性2012

    • 著者名/発表者名
      野瀬香織、森貞真太郎、川喜田英孝、大渡啓介
    • 学会等名
      日本化学会西日本大会2012
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      20121111-20121111
  • [学会発表] アミド型三脚状分子による貴金属抽出特性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      上田祐生、川喜田英孝、森貞真太郎、大渡啓介
    • 学会等名
      第28回分析化学緑陰セミナー
    • 発表場所
      ビューサイドホテル雪の屋
    • 年月日
      20120630-20120630
  • [学会発表] ピリジル型三脚状分子の貴金属抽出挙動と銀イオン選択性電極素子としての利用2012

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、才原孝一、山隈龍馬、岩知道直行
    • 学会等名
      第72回分析化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      20120520-20120520
  • [学会発表] ウレア型三脚状分子抽出剤による貴金属イオンの抽出特性2012

    • 著者名/発表者名
      上田祐生、森貞真太郎、川喜田英孝、大渡啓介
    • 学会等名
      第31回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      石川県文教会館
    • 年月日
      2012-11-16
  • [学会発表] リン酸型三脚状分子による希土類金属の抽出挙動2012

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、村島敬昌、森貞真太郎、川喜田英孝
    • 学会等名
      第31回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      石川県文教会館
    • 年月日
      2012-11-16
  • [学会発表] 三脚状分子抽出剤を用いた貴金属の抽出特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      上田祐生、森貞真太郎、川喜田英孝、大渡啓介
    • 学会等名
      日本化学会西日本大会2012
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2012-11-10
  • [学会発表] リン酸型ホウキ分子を用いた多価金属の抽出分離2012

    • 著者名/発表者名
      村島敬昌、森貞真太郎、川喜田英孝、大渡啓介
    • 学会等名
      日本化学会西日本大会2012
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2012-11-10
  • [学会発表] 複素環型三脚状分子を用いた貴金属回収の抽出・分離2012

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介、山隈龍馬、森貞真太郎、川喜田英孝、岩知道直行
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] Extraction behavior of precious metal ions with secondary phenyl amide derivative of trident molecule2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda, S. Morisada, H. Kawakita, K. Ohto
    • 学会等名
      The international Symposium on Preparative Chemistry of Advanced Materials, 2012 (ISPCAM2012)
    • 発表場所
      Liaoning University
    • 年月日
      2012-09-14
  • [学会発表] 新規三脚状トリオール化合物の開発及び三脚状トリオール化合物の抽出特性2012

    • 著者名/発表者名
      野瀬香織、川喜田英孝、森貞真太郎、大渡啓介
    • 学会等名
      第48回化学関連支部合同大会
    • 発表場所
      北九州国際ホール
    • 年月日
      2012-06-30
  • [図書] リサイクル・廃棄物事典2012

    • 著者名/発表者名
      大渡啓介
    • 総ページ数
      599
    • 出版者
      産業調査会
  • [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

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公開日: 2014-07-24  

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