構成アニオンの異なる各種イオン液体への3価ランタノイドの抽出

Extraction of trivalent lanthanoids into various ionic liquids having different anions

江口 綾乃 ; 岡村 浩之   ; 杉田 剛   ; 上田 祐生   ; 森田 耕太郎*; 下条 晃司郎   ; 長縄 弘親  ; 平山 直紀*

Eguchi, Ayano; Okamura, Hiroyuki; Sugita, Tsuyoshi; Ueda, Yuki; Morita, Kotaro*; Shimojo, Kojiro; Naganawa, Hirochika; Hirayama, Naoki*

本研究では、抽出溶媒としてイオン液体(IL)アニオンのパーフルオロアルキル(Rf)基の炭素数が異なる4種類(n=0, 1, 2, 4)の1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミドを合成し、キレート抽出剤として2-テノイルトリフルオロアセトン(Htta)を用いた、3価ランタノイドイオン(Ln(III) = La, Nd, Eu, Dy, Lu)の抽出に及ぼすILアニオンの疎水性および構造の効果を調べた。Ln(III)の抽出選択性は、全てのILにおいてLu Dy Eu Nd Laの順となり、ILアニオンのRf鎖長を変化させても抽出性に顕著な差は見られなかった。水相pHとLn(III)の分配比の対数のプロットの傾きからこれらILを用いたときの各Ln(III)の抽出化学種を検討したところ、ILアニオンのRf鎖長を変化させることで、抽出化学種を制御できることが示唆された。

In this study, the effect of the hydrophobicity and structure of an ionic liquid (IL) anion on the extraction of trivalent lanthanoid ions (Ln(III) = La, Nd, Eu, Dy, Lu) using 2-thenoyltrifluoroacetone (Htta) was investigated. Four 1-butyl-3-methylimidazolium bis(perfluoroalkanesulfonyl)imides with different perfluoroalkyl (Rf) chain length (n=0, 1, 2, 4) were synthesized and used as the extraction solvent. The extraction selectivity of Ln(III) was in the order of Lu Dy Eu Nd La for all ILs. In addition, there was no significant difference in the extractability among ILs. The extracted species of each Ln(III) in these IL systems were investigated based on the slope of the plots of the logarithmic distribution ratio of Ln(III) as a function of aqueous phase pH. The results implied that the extracted species can be adjusted by Rf chain length of IL anions.