ウレア基を導入したイオン液体によるPd(II)とPt(IV)の抽出分離

Extraction and separation of Pd(II) and Pt(IV) by the urea introduced ionic liquid

上田 祐生   ; 杉田 剛   ; 岡村 浩之   ; 長縄 弘親  ; 下条 晃司郎   

Ueda, Yuki; Sugita, Tsuyoshi; Okamura, Hiroyuki; Naganawa, Hirochika; Shimojo, Kojiro

白金族金属(PGM)は、資源の安定供給という観点からリサイクルが活発に行われているが、PGMの相互分離が可能な分離剤はほとんどなく、高選択的な分離剤の開発が求められている。イオン液体(IL)とは、常温で液体の塩であり、不揮発性及び難燃性などの性質から有機溶媒に替わる代替溶媒として利用可能である。本研究では白金(Pt)とパラジウム(Pd)の相互分離を達成するために、ILの荷電化学種が抽出可能であることと化学修飾により機能化できることに着目し、新規ウレア基導入ILを合成した。このILによるPt(IV)とPd(II)の抽出特性を検討したところ、従来の系では不可能であったPt(IV)とPd(II)の相互分離を達成した。さらに、抽出機構の分光学的解析から、導入したウレア基が2つの異なる機能を発現し、Pt(IV)とPd(II)をそれぞれ異なる抽出機構で抽出していることを明らかにした。

Recycling of platinum group metals (PGM) is actively carried out from the viewpoint of stable supply of resources. There are few separating reagents that can separate PGM from each other, and development of a highly selective separating reagent is required. Ionic liquids (IL) are salts with the melting points below 100 degrees Celsius. An ionic liquid can be used as an alternative solvent instead of an organic solvent due to excellent chemical properties such as nonvolatility and nonflammability. In addition, IL can extract charged chemical species and can be functionalized by chemical modification. In this study, we synthesized a novel urea-substituted IL to achieve mutual separation of Pt(IV) and Pd(II). The novel IL synthesized in this study achieved mutual separation of Pt(IV) and Pd(II). Furthermore, spectroscopic analysis of the extraction mechanism revealed that Pt(IV) and Pd(II) were extracted by different extraction mechanisms.