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2014 年度 実績報告書

天然配位子とイオン液体を用いるランタノイドの環境調和型高効率分離システム

研究課題

研究課題/領域番号 25620108
研究機関金沢大学

研究代表者

井村 久則  金沢大学, 物質化学系, 教授 (60142923)

研究分担者 永谷 広久  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90346297)
森田 耕太郎  金沢大学, 物質化学系, 助教 (70396430)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード溶媒抽出 / 液体膜分離 / イオン液体 / ランタノイド
研究実績の概要

酸性抽出試薬として,pKaの大きなアセチルアセトン(Hacac),ジベンゾイルメタン(Hdbm),3-フェニルアセチルアセトン(Hpaa),ヒノキチオール(Hipt)を用い,中性配位子として,疎水的なトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO),トリシクロヘキシルホスフィンオキシド(TCyPO),4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン (dpp)を含むo-ジクロロベンゼンあるいは1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド (C4mimTf2N)への,ランタノイド(III)イオン(Ln)の抽出と液体膜輸送を研究した。
1)上記のβ-ジケトン(HA)-TOPO- C4mimTf2N系では,Lnの抽出性はHdbm>Hacac>Hpaaの順となり,試薬の疎水性と立体構造が重要な因子であることが分かった。これらの系では,Lnは+2価の荷電付加錯体としてC4mimTf2Nにイオン交換抽出されると考えられる。一方,より嵩高いTCyPOを用いると,特にHdbm-TCyPO- C4mimTf2N系で抽出種は+1価の荷電錯体が優勢となった。La,Eu,Luイオンの同時抽出実験より,HA-TOPO- C4mimTf2N系の分離係数を求めたところ,Eu/Laの選択性には差は見られず,Lu/EuではHacac>dbm>Hpaの順に大きな重希土選択性が観察された。一方,TCyPOを用いると分離は著しく低下した。
2)厚みの異なるテフロンメンブレンフィルターに種々の濃度のHiptと dpp を含む有機溶媒を含浸させ,供給相から受容相へのLnイオンの輸送速度を測定した。いずれのLnでも,輸送速度定数は,供給相のpHの上昇とともに増大し,一定値に達した.輸送速度は期待通りに,Lnの原子番号順に大きくなり,EuからLu,NdからDyの分離が可能であることが分かった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Salting-out Phase Separation System of Water-Tetrahydrofuran with Co-using 1-Butyl-3- methylimidazolium Chloride and Sodium Chloride for Possible Extraction Separation of Chloro-complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hirayama, Takaaki Higo, Hisanori Imura
    • 雑誌名

      Solv. Extr. Res. Devel., Jpn.

      巻: 21 ページ: 71-76

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 一連の β-ジケトンと疎水性中性配位子を用いるランタノイド(III)のイオン液体抽出とその分離特性2014

    • 著者名/発表者名
      畠山瑞央, 岡村浩之, 森田耕太郎, 永谷広久, 下条晃司郎, 長縄弘親, 井村久則
    • 学会等名
      第33回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2014-12-11
  • [学会発表] 協同効果系に基づく含浸型液体膜によるランタノイド(III)イオンの輸送2014

    • 著者名/発表者名
      佐伯匡哉, 森田耕太郎, 永谷広久, 井村久則
    • 学会等名
      第33回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2014-12-11
  • [学会発表] β-ジケトン-TOPO-イオン液体抽出系における重希土類選択的な協同効果2014

    • 著者名/発表者名
      畠山瑞央, 岡村浩之, 森田耕太郎, 永谷広久, 下条晃司郎, 長縄弘親, 井村久則
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2014-09-17
  • [学会発表] トロポロン-二座アミン協同効果系を用いたランタノイド(III)イオンの液膜分離2014

    • 著者名/発表者名
      佐伯匡哉, 森田耕太郎, 永谷広久, 井村久則
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2014-09-17
  • [学会発表] シナジーへの挑戦2014

    • 著者名/発表者名
      井村久則
    • 学会等名
      日本分析化学会中部支部北陸地区講演会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      2014-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] β-ジケトンと疎水性中性配位子を用いたイオン液体協同効果によるランタノイドの選択的抽出分離2014

    • 著者名/発表者名
      岡村浩之, 髙木仁美, 磯村拓, 畠山瑞央, 森田耕太郎, 永谷広久, 井村久則
    • 学会等名
      第31回希土類討論会
    • 発表場所
      船橋市
    • 年月日
      2014-05-22
  • [図書] 基礎分析化学2015

    • 著者名/発表者名
      井村久則(分担執筆)
    • 総ページ数
      198(分担ページ数13)
    • 出版者
      朝倉書店
  • [備考] 金沢大学理工学域物質化学類化学コース分析化学研究室

    • URL

      http://chem.s.kanazawa-u.ac.jp/anal/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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