2015 Fiscal Year Annual Research Report
協同効果を利用した新規ロジウム抽出系開発及びそのメカニズム解析
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26289283
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
成田 弘一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 研究グループ長 (60357689)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
元川 竜平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (50414579)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 協同効果 / 溶媒抽出 / 溶液錯体構造 / ロジウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）ロジウム抽出挙動解明
アミン系抽出剤とスルフィド系抽出剤の混合溶媒による、塩酸溶液からのロジウム協同抽出に関して、本年度は抽出剤の側鎖の影響を主に調べた。トリ-n-オクチルアミン(TOA)及びジ-n-ヘキシルスルフィド(DHS)の系に関して、DHSの側鎖を嵩高いフェニル基に変更したジフェニルスルフィド(DPhS)をDHSの代わりに用いたところ、DPhS-TOA系でも協同効果現象は示したが、DHS-TOA系に比べロジウムの抽出率は低下した。抽出錯体の化学量論比はいずれも1:1:2 Rh:(DHS or DPhS):TOAであることから、DPhS-TOA系においては硫黄原子近傍に存在するフェニルが、硫黄原子のロジウムへの配位の際に立体障害となっているものと推測される。臭化水素酸溶液系におけるロジウム抽出実験では、塩酸系とは異なり、TOA単独でもロジウムに対し高い抽出率を示した。
（２）抽出錯体構造解析
塩酸系におけるロジウム抽出錯体に関しては、N,N’-ジメチル-N,N’-ジ-n-オクチル-チオジグリコールアミド(MOTDGA)-TOA抽出錯体のC13-NMR及びFT-IR測定を行った。その結果、MOTDGAのアミド基の酸素原子がロジウムに配位していることが明らかになった。臭化水素酸系では、上述のようにTOA単独でもロジウムを抽出可能であるため、TOA単独系におけるロジウム錯体に関してEXAFS測定を行ったところ、抽出前水溶液中のロジウム錯体の内圏構造は、TOA抽出錯体中でも変化がなく、イオン対型（陰イオン交換型）の抽出メカニズムであることが示唆された。一方、MOTDGA-TOA系において臭化水素酸から抽出したロジウム錯体のEXAFSスペクトルは、TOA単独系のそれとは大きく異なっており、塩酸系同様にMOTDGA分子がロジウムへ直接配位していると推測できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
スルフィド系化合物及びアミン系化合物の混合溶媒によるロジウムの協同抽出に関して、ロジウム抽出錯体の化学量論比、クロロ錯体とブロモ錯体の抽出挙動、抽出錯体中のロジウムの内圏構造、スルフィド化合物の側鎖の影響など、抽出反応を知る上での基礎的な情報は、今年度までの二年間でほぼ取得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで二年間の研究で、スルフィド系化合物及びアミン系化合物の混合溶媒によるロジウムの抽出分配挙動がほぼ解明されたことから、抽出されたロジウムの逆抽出性能や、希釈剤効果等の応用的特性を調べる。構造解析ではXAFS測定によりロジウム抽出錯体の内圏構造が明らかになったことから、小角散乱法を中心とした外圏錯体の構造情報に関する知見を得ることを目指す。
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| Causes of Carryover |
再現性確認実験が円滑に進み試薬等の消費量が予定より少なかったこと及び人件費の額が年度当初予定よりも少額であったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
派遣職員の雇用が確定しており、そちらの人件費に使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
