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Extraction and separation of Pd(II) and Pt(IV) by a urea-substituted ionic liquid

尿素置換したイオン液体によるPd(II)とPt(IV)の抽出分離

上田 祐生   

Ueda, Yuki

近年、安定的な資源確保の観点から、2次資源からのパラジウム(Pd)および白金(Pt)の効率的なリサイクルの需要は年々増加している。しかしながら、PdとPtのような化学的性質が非常に類似した金属イオンの分離効率は不十分であり、さらに、分離メカニズムに関しても不明な点が多い。そこで本研究では、尿素の配位結合および水素結合を形成できるという特性およびイオン液体(IL)の常温常圧で安定であり化学修飾が比較的容易という特性に着目し、新規尿素導入ILを開発した。PdとPtの分離特性を検討したところ、従来の分離剤では不可能であった、pH変化によるPdとPtの分離を達成した。また、EXAFS、FT-IR、およびUV-Visスペクトルによる解析から、新規ILはそれぞれPdを内圏錯体、Ptを外圏錯体として認識分離していることが明らかとなった。

Palladium (Pd) and platinum (Pt) are actively used in the wide fields such as automobile and chemical industries due to its remarkable functionality. Therefore, the efficient recycling from the secondary resources is important to ensure stable supply of Pd and Pt resources. In particular, ionic liquid functionalized by organic synthesis is called Task-specific IL(TSIL), and TSIL would be possible to have an extraction ability and a high IL affinity. In this study, urea-substituted TSIL was designed and synthesized for the purpose of mutual separation of Pd(II) and Pt(IV) and its extraction performance was evaluated. In practice, urea-substituted TSIL selectively extracted Pd(II) at pH 4 and Pt(IV) at pH 1 from Pd(II) and Pt(IV) coexisting aqueous solution. In this presentation, slope analysis, EXAFS, UV-Vis, and FT-IR studies on the extraction mechanism of Pd(II) and Pt(IV) are also reported.

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