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Extraction behavior of trivalent metals in ionic liquid chelate extraction using bidentate ligands

二座配位子を用いたイオン液体キレート抽出における3価金属イオンの抽出挙動

江口 綾乃 ; 森田 耕太郎*; 岡村 浩之   ; 平山 直紀*

Eguchi, Ayano; Morita, Kotaro*; Okamura, Hiroyuki; Hirayama, Naoki*

従来の有機溶媒へのキレート抽出では、金属イオンは通常、無電荷錯体として抽出され、配位飽和(無水)錯体が有利となる。これに対し、イオン液体(IL)キレート抽出では、荷電化学種や配位不飽和(水和)化学種も抽出される可能性がある。本研究では、3価金属イオン(Fe(III), Al(III), Ga(III)およびIn(III))について、カチオンの疎水性が異なる種々の1-アルキル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([C$$_{n}$$mim][Tf$$_{2}$$N], n=2,4,8)を抽出溶媒として用い、二座配位子の8-キノリノール(H$$^{+}$$Q$$^{-}$$)および2-メルカプトピリジン${it N}$-オキシド(H$$^{+}$$SPyO$$^{-}$$)によるILへのキレート抽出挙動を調べた。H$$^{+}$$Q$$^{-}$$を用いた場合は、クロロホルムへは無電荷のM$$^{3+}$$Q$$_{3}$$$$^{3-}$$のみが抽出されるが、ILへは抽出において通常不利となる配位不飽和のカチオン性錯体[M$$^{3+}$$Q$$_{2}$$$$^{2-}$$]$$^{+}$$もイオン交換により抽出されることがわかった。H$$^{+}$$SPyO$$^{-}$$を用いた場合は、クロロホルムとILの両方ともに無電荷のM$$^{3+}$$(SPyO)$$_{3}$$$$^{3-}$$が抽出されることが示唆された。したがって、抽出化学種は、IL中の配位子に依存することが示された。

In chelate extraction of metal ions into conventional organic solvents, the metals are generally extracted as uncharged complexes. Moreover, coordinatively saturated (unhydrated) complexes are preferable as extracted species. In ionic liquid (IL) chelate extraction, on the contrary, also charged species or coordinatively unsaturated (hydrated) species can be extracted. In this study, we investigated the IL chelate extraction behavior of trivalent metal ions, Fe(III), Al(III), Ga(III) and In(III), into 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imides ([C$$_{n}$$mim][Tf$$_{2}$$N], n = 2, 4, 8) using 8-quinolinol (H$$^{+}$$Q$$^{-}$$) and 2-mercaptopyridine ${it N}$-oxide (H$$^{+}$$SPyO$$^{-}$$) as bidentate ligands. In the case of H$$^{+}$$Q$$^{-}$$, only uncharged M$$^{3+}$$Q$$_{3}$$$$^{3-}$$ was extracted into chloroform, whereas coordinatively unsaturated cationic complex [M$$^{3+}$$Q$$_{2}$$$$^{2-}$$]$$^{+}$$ was also extracted into ILs by ion exchange. In the case of H$$^{+}$$SPyO$$^{-}$$, it was implied that uncharged M$$^{3+}$$(SPyO)$$_{3}$$$$^{3-}$$ was extracted into both chloroform and ILs. Therefore, the extracted species depends on the ligands in ILs.

使用言語

 :

English

掲載資料名

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巻

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号

 :

ページ数

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発行年月

 :

発表会議名

 :

RSC Tokyo International Conference 2017

開催年月

 :

2017/09

開催都市

 :

Chiba

開催国

 :

Japan

キーワード

 :

no keyword

特許データ

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PDF

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論文URL

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使用施設

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広報プレスリリース

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論文解説記事
(成果普及情報誌)

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受委託・共同研究相手機関

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東邦大学

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