Vibrational sum frequency generation spectroscopy for interfaces of lanthanide and actinide solvent extractions

ランタノイドおよびアクチノイド溶媒抽出界面の振動和周波発生分光法による研究

日下 良二  

Kusaka, Ryoji

金属イオンの溶媒抽出において、金属イオンは必ず油相と水相の界面を通過する。金属イオンの抽出を促進する抽出剤は界面活性であることから、界面で重要な働きを担っていると考えられる。我々は、ホモダイン検出法とヘテロダイン検出法の振動和周波発生分光法を使用して、ランタノイドとアクチノイドの溶媒抽出の界面の分子構造を調べている。抽出剤の配位基と界面の水のOH伸縮の振動信号により、界面で形成される抽出剤とランタノイドおよびアクチノイド錯体の分子構造が明らかとなり、油相と水相の間のランタノイドおよびアクチノイドの相間移動機構の一端が見出されるようになった。

The interfaces of oil and aqueous phases in solvent extractions are the gates for metals to transfer between the two phases. It would be that something special occurs at the interfaces because extractants, which are ligand reagents that facilitate metal transfer into the oil phase by surrounding and stabilizing metals in the oil phase, are surfactants tending to form layers at the interfaces. We have investigated the interfaces of lanthanide and actinide solvent extractions using vibrational sum frequency generation spectroscopy both in homodyne and heterodyne detection methodologies. Vibrational signals of coordinating chemical groups of extractants and interfacial water OH stretch revealed molecular structures of lanthanide and actinide complexes with extractant forming at the interfaces, providing some aspects of phase transfer mechanism of lanthanide and actinide between the oil and aqueous phases.