深共晶溶媒を用いた新たな分離場の創出と貴金属の革新的分離技術の開発

开创低共熔溶剂分离新领域，开发贵金属创新分离技术

• 批准号: 21K12313
• 负责人: 馬場 由成
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12313/
• 关键词: 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

本年度は「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(固体))またはリン酸トリブチル(TBP(液体))を基体とし、一方、「水素結合供与体」として新たに開発した新規抽出剤のラウロイルサルコシン(NLS)、およびアミン系抽出剤などで作製される「深共晶溶媒」の探索を行い、それらの金属イオンに対する抽出選択性の評価、また、抽出メカニズムの解析・定量化についても検討を行った。(1)対象金属として難分離性のSc/Fe/Yを含むNH4NO3系水溶液からのpH依存性を調べ、それぞれの金属の相互分離について詳細に検討した。ここでは、NLSとTOPOとのDESによる分離性能について述べる。この系では低pHでは“協同効果”、高pH側では“拮抗作用”が働き、NLSとTOPO単独溶液(含むトルエン)よりもSc>Fe>Yのように分離効率(選択性および抽出率)が各段に向上した(DES希釈系 NLS : TOPO = 1 : 1)(DES無希釈系 NLS : TOPO = 2 : 1)。(2)一方、貴金属については難分離性であるPd/Pt/Rhの塩酸溶液からの相互分離について検討した。①TBPを基体として、NLSと組み合わせることでDESの作製に成功した。ここでは、NLSとTBPとのDESによる分離性能について述べる。この系では高塩酸濃度領域では“協同効果”が働き、Ptに抽出選択性があることが明らかとなった(DES無希釈系 NLS : TBP = 1 : 2)。②アミン系抽出剤とNLSやテノイルフルオロアセトンを組み合わせることでDESの作製に成功した。また、Rhに高い抽出選択性を示す抽出剤の探索も平行して行っている。Rhの高選択的な抽出剤の探索について、アミン系抽出剤とTOPOとの混合抽出剤において付加錯体の形成によりPt,Pdを含む塩酸溶液からRhを高選択的に抽出することができた。

今年，我们使用氧化三辛基（TOPO（固体））或磷酸支丁丁基（TBP（液体））作为“氢键受体”研究了“氢键受体”，同时搜索了由新开发的新开发的Extractant Lauroylsarcosine（NLS）和Amine Formine Forstion和Amine Formine Forsion和Amine Formine＆Amine Formine＆Amine Formine of Amine of Amine Formine ,，以及提取机制的分析和定量。 （1）详细研究了含有SC/Fe/Y的基于NH4NO3的水溶液的pH依赖性，该水溶液很难分离为目标金属。在这里，我们将使用DES解释NLS和TOPO的分离性能。在该系统中，在低pH下进行了“合作效应”，并且在高pH侧进行了“拮抗剂效应”，并且与NLS和TOPO单独的解决方案（包括Des DiLution NLS：TOPO = 1：1：1：1：1）（DES UNDED nls）相比，每个阶段（例如SC> y）的分离效率（选择性和提取速率）在每个阶段（例如SC> y）提高了。 （2）另一方面，对于高贵的金属，研究了PD/PT/RH的相互分离，很难与盐酸溶液分开。 1）使用TBP作为基础并将其与NLS结合，我们成功地产生了DES。在这里，我们将解释DES的NLS和TBP的分离性能。在该系统中，“合作效应”在高盐酸浓度区域中是活跃的，并且已经揭示了PT具有提取性选择性（DES-deSundured NLS：TBP = 1：2）。 2）DES是通过将胺提取物与NLS和Tenoylfluoroacetone结合在一起而成功产生的。此外，还并行搜索具有高萃取选择性的提取剂。关于寻找高度选择性提取物的RH，可以从含有PT和PD的盐酸溶液中高度选择地提取RH，通过在胺基提取物和TOPO的混合萃取剂中形成添加剂，从而从含有PT和PD的盐酸溶液中提取。

项目成果

N-ラウロイルサルコシンを基体とした深共晶溶媒の創出と Sc, YおよびFeの選択的分離

基于 N-月桂酰肌氨酸的低共熔溶剂的制备及 Sc、Y 和 Fe 的选择性分离

• 发表时间: 2021
• 作者: 金丸 慎太郎;濱内 莉子;松本 茉李南，馬場 由成，菅本 和寛;松本 茉李南，金丸 慎太郎，馬場 由成，菅本 和寛
• 通讯作者: 松本 茉李南，金丸 慎太郎，馬場 由成，菅本 和寛

硫黄原子を含んだ抽出剤による貴金属の選択的回収および有害金属の選択的除去

使用含硫原子萃取剂选择性回收贵金属并选择性去除有害金属

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱内莉子;金丸慎太郎;馬場由成;菅本和寛;牛﨑そら・金丸慎太郎・菅本和寛・馬場由成;古賀咲也香・金丸慎太郎・馬場由成・菅本和寛
• 通讯作者: 古賀咲也香・金丸慎太郎・馬場由成・菅本和寛

Selective Extraction Equilibria of Sc(Ⅲ), Y(Ⅲ), Fe(Ⅲ) and Al(Ⅲ) from Acidic Media with Toluene Mixture of Deep Eutectic Solvent(DES) Composed of TOPO and isostearic Acid

TOPO与异硬脂酸低共熔溶剂(DES)的甲苯混合物在酸性介质中选择性萃取Sc(Ⅲ)、Y(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)的平衡

• DOI: 10.1007/s44211-022-00234-z
• 发表时间: 2023
• 期刊: Analytical Science
• 作者: Sora USHIZAKI;Shintaro KANEMARU;Kazuhiro SUGAMOTO;Yoshinari BABA
• 通讯作者: Yoshinari BABA

有機溶媒を使用しない深共晶溶媒(イソステアリン酸＋TOPO)によるSc(III)、Y(III)およびFe(III)の選択的抽出分離

使用低共熔溶剂（异硬脂酸 + TOPO）选择性萃取分离 Sc(III)、Y(III) 和 Fe(III)，无需使用有机溶剂

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱内莉子;金丸慎太郎;馬場由成;菅本和寛;牛﨑そら・金丸慎太郎・菅本和寛・馬場由成
• 通讯作者: 牛﨑そら・金丸慎太郎・菅本和寛・馬場由成

Selective Extraction of Sc(III) over Y(III) and Fe(III) with a Deep Eutectic Solvent Composed of N-Lauroylsarcosine and Tri-n-octylphosphine Oxide

使用由 N-月桂酰肌氨酸和三正辛基氧化膦组成的低共熔溶剂选择性萃取 Sc(III) 对 Y(III) 和 Fe(III)

• DOI: 10.1080/07366299.2021.1879458
• 发表时间: 2021
• 期刊: Solvent Extraction and Ion Exchange
• 影响因子: 2
• 作者: Matsumoto M.;Ito T.;Kanemaru S.;Baba Y.;Sugamoto K.
• 通讯作者: Sugamoto K.