レアメタルの高効率分離を目的にした分子設計指針に基づいたイオン液体分離系の構築

基于分子设计准则构建离子液体分离系统，实现稀有金属的高效分离

基本信息

批准号：
12J05560
负责人：
馬場雄三
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05560/
关键词：
溶媒抽出膜分離環境調和型分離プロセスアミド酸型新規抽出剤アミノ酸型配位子ポリマー包含膜 (PIM)レアメタル資源スカンジウム (Sc(III))レアメタル回収ポリマー包含膜(PIM)イオン液体含浸液膜トリ酢酸セルロースコバルトスカンジウム希土類金属イオン液体新規抽出剤リサイクル

项目摘要

本年度は、昨年度までに検討を行ってきた、特異的な金属選択性を有するグリシンとアミドを核構造として有する新規抽出剤D2EHAGを、金属の液膜分離システムの一種として近年着目されているポリマー包含膜(PIM)システムに展開した。PIMの調製においては、広く用いられているポリマーであるトリ酢酸セルロース(CTA)とD2EHAGを組み合わせることにより調製した。調製したPIMを用いて、近年、各種情報媒体でも盛んに報道されている希土類金属の分離に着目し、研究を行った。本抽出剤および本PIMシステムを用いることで、希土類金属の一種であり、燃料電池の電解質材料や航空機等の高耐久性材料として需要が急増しているスカンジウム(Sc(III))を、その他の希土類金属(Nd(III)やDy(III))から高効率に分離することに成功した。また、抽出剤とSc(III)が有機溶媒中で形成する錯体の推定等を行った。この成果は、本年度、RSC Advances誌に掲載された。また、本年度は最終年度ということで、学会発表を重点的に行った。本研究で主に取り組み、成果の得られた”レアメタル高選択的な新規抽出剤の開発”および”新規抽出剤の膜分離プロセスの開発”に関して、溶媒抽出国際会議 (ISEC 2014)やイオン交換国際会議 (ICIE 2014)等の国際学会、および溶媒抽出討論会、日本膜学会膜シンポジウム等の国内学会にて研究発表を行った。これらの研究発表においては、国内外の研究者より高い関心が寄せられ、化学的視点、および実用化を想定した工学的視点からのディスカッションを行った。

今年，我们开发了新的Dractrant D2EHAG，该D2EHAG具有特定的金属选择性甘氨酸和酰胺作为核心结构，直到去年我们一直在研究，直到去年为含聚合物的膜（PIM）系统，该系统最近一直吸引着作为一种金属液体膜分离系统的注意力。通过将广泛使用的聚合物三乙酸纤维素（CTA）与D2EHAG相结合来制备PIM的制备。使用准备好的PIM，我们进行了研究，重点是稀土金属的分离，近年来在各种信息介质中广泛报道了稀土金属。通过使用此提取物和该PIM系统，Scandium（SC（III））是一种稀土金属，它作为燃料电池和飞机的高度耐用材料的需求迅速增加，已成功地与其他稀土金属（ND（III）和DY（III））成功分离。此外，估计了由萃取剂和SC（III）形成的有机溶剂中的复合物。这项成就于今年在RSC Advances中发表。此外，由于今年将是最后一年，因此我们专注于会议的演讲。在国际会议上进行了研究，例如国际溶剂提取会议（ISEC 2014）和国际离子交易所会议（ICIE 2014），以及日本膜协会的溶剂提取讨论以及日本膜膜学会的膜介绍，以及其他家庭会议，例如溶液提取讨论和日本的膜介绍和日本膜的膜协会。这些研究演讲比国内和国际研究人员更加兴趣，并从化学的角度和工程学角度讨论了旨在实际使用的讨论。