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論文

Solvent extraction of cesium using DtBuDB18C6 into various organic solvents

佐々木 祐二; 森田 圭介; 北辻 章浩; 伊藤 圭祐*; 吉塚 和治*

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 28(2), p.121 - 131, 2021/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.56(Chemistry, Multidisciplinary)

Csは高レベル廃液中で分離対象元素の一つである。しかし、Csはアルカリ金属に属し分離が難しい元素である。DtBuDB18C6はCs抽出に有効な化合物であるとされる。しかし、プロセスで用いられる希釈剤(ドデカンやオクタノール)への溶解度が低く、利用しづらく、他の希釈剤を検討した。その結果、ケトン,エーテル,エステル系の溶媒中にDtBuDB18C6の溶解度は高く、また、ケトン,アルコールを用いる場合、Cs分配比は比較的高いことが分かった。それぞれの抽出溶媒を用いて、Csの分配挙動,抽出条件,抽出容量などを検討した。

論文

Extractions and spectroscopic studies of various metals with Diglycolamide-Type Tridentate Ligands

佐々木 祐二; 佐伯 盛久*; 吉塚 和治*

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 26(1), p.21 - 34, 2019/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:27.02(Chemistry, Multidisciplinary)

酸素, 窒素, 硫黄を含む3つの三座配位子と3つのマスキング剤を開発して、その特徴を比較した。TODGA, MIDOA(メチルイミノジアセトアミド), TDGA(チオジアセトアミド)とそれら化合物のアルキル基の短い水溶性の化合物である。TODGAは硬い金属に高い反応性を、MIDOAとTDGAは柔らかい金属に高い反応性を示した。分光学的研究によりドナー原子の役割や金属錯体のモル比などを示した。また、熱発生量と抽出能力との間の逆相関性を明らかにした。

論文

Metal extractions by diglycolamide-type tridentate ligands

佐々木 祐二; 森田 圭介; 佐伯 盛久*; 久松 修吾*; 吉塚 和治*

Proceedings of 21st International Solvent Extraction Conference (ISEC 2017) (Internet), p.131 - 134, 2017/11

ソフト,ハードドナーを含む3つの3座配位系抽出剤を開発した(TODGA, MIDOA, TDGA)。エーテル酸素を持つTODGAはハード金属、エーテル位に窒素を持つMIDOAはソフト金属とオキシアニオン、またエーテル位にイオウを持つTDGAはソフト金属を抽出できる。我々はTODGA, MIDOA, TDGAにより得られた各金属の分配比を比較した。また、これらの結果とIR, NMR, UV、及び化学計算で得られた結果と突き合わせて議論した。

論文

Precious metal extraction by N,N,N',N'-tetraoctyl-thiodiglycolamide and its comparison with N,N,N',N'-tetraoctyl-diglycolamide and methylimino-N,N'-dioctylacetamide

佐々木 祐二; 森田 圭介; 佐伯 盛久*; 久松 秀悟; 吉塚 和治*

Hydrometallurgy, 169, p.576 - 584, 2017/05

 被引用回数:13 パーセンタイル:56.77(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

新規な抽出剤であるテトラオクチルチオジグリコールアミド(TDGA)を使った抽出を検討した。TDGAは従来のテトラオクチルジグリコールアミド(TODGA)やメチルイミノジアセトアミド(MIDOA)と構造が類似し、イオウ配位原子を持つ。これまでの結果から、TDGAは銀,パラジウム,金、そして水銀をよく抽出することが分かった。そして、この抽出結果をTODGAやMIDOAと比較し、イオウ,酸素,窒素配位原子の性能の違いを比べた。機器分析(NMR, IR)の結果から、金属との錯形成にはS, N双方の配位原子が関わっていることを確認した。

論文

Silver extraction by $$N,N,N',N'$$-tetraoctyl-thiodiglycolamide

佐々木 祐二; 鈴木 智也; 森田 圭介; 吉塚 和治*

Hydrometallurgy, 159, p.107 - 109, 2016/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:27.67(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

新しいソフト配位原子を含む三座配位系の抽出剤を開発し、試験した。テトラオクチルチオジグリコールアミド(S-DGA)抽出剤はテトラオクチルジグリコールアミドの酸素原子をイオウに置き換えた化合物である。S-DGAは酸溶液中の銀をドデカン溶媒に比較的高い分配比で抽出可能である。そこで我々はS-DGAを用いて硝酸, 硫酸, 過塩素酸中の銀の抽出挙動を調べ、結果を示した。

論文

Extraction of actinides by multidentate diamides and their evaluation with computational molecular modeling

佐々木 祐二; 北辻 章浩; 平田 勝; 木村 貴海; 吉塚 和治*

Proceedings of International Solvent Extraction Conference "Solvent Extraction-Fundamentals to Industrial Applications" (ISEC 2008), p.745 - 750, 2008/09

多座配位ジアミド化合物を合成し、アクチノイド抽出についての性能を評価した。その結果、ジグリコールアミド化合物,メチルイミノジオクチルアセトアミド,マロンアミド誘導体などが高いPu分配比を示した。また、側鎖の異なるDGA化合物を用いての抽出の結果から、(1)短いアルキル基を持つDGA化合物は長いものに比べて高い分配比を示すこと、(2)長いアルキル基を持つDGA化合物はドデカンのような無極性溶媒に溶解しやすいことなどを明らかにした。計算化学による分子モデル計算はそれら抽出能力の差について、特に酸素の電荷密度や立体構造について依存性があることを明らかにした。

口頭

アクチノイド分離用抽出剤に関する計算化学的評価

平田 勝; 木村 貴海; 吉塚 和治*

no journal, , 

分離変換技術開発のためのアクチノイド分離用抽出剤に関する計算化学的評価法について報告する。アクチノイド元素及びランタノイド元素と抽出剤との系の第一原理量子化学計算から分子力学パラメータを求める手法とそのパラメータを用いた分子力学計算,分子動力学計算に関する応用研究について紹介する。

口頭

Removal of long-lived minor actinides by means of solvent extraction with lipophilic chemically modified chitosan

井上 勝利*; 大渡 啓介*; 吉塚 和治*; 長縄 弘親; 館盛 勝一*

no journal, , 

ジチオカルバメート基を持つ疎水性キトサン(DTC疎水性キトサン)を合成し、大過剰のランタノイドを含む希薄な硝酸水溶液中からマイナーアクチノイド(MA)を選択的に抽出するための試験を行った。この試薬は、クロロホルムやトルエンに溶解するばかりでなく、実用上の価値が高いケロシンにも溶解することがわかった。従来の方法で合成したジチオカルバメート基で化学修飾した固体のキトサンゲルは、ランタノイドからMAをほとんど分離することはできなかったが、DTC疎水性キトサンは、ユウロピウムからのアメリシウムの分離に対して、高い選択的分離能を示した。すなわち、pH=4におけるAm/Eu分離係数は、およそ1227であった。それに加え、化学的な安定性も高いことがわかった。すなわち、1週間後に行った2回目の抽出試験においても、1回目と同じ抽出性能を示したことから、これまでに知られている抽出剤(Cyanex301, DPTP)とは異なり、化学的に安定であることが確認された。

口頭

計算化学的手法を用いたアクチノイド分離用抽出剤の開発研究

平田 勝; 木村 貴海; 吉塚 和治*

no journal, , 

文部科学省からの受託事業として進めている「新規抽出剤・吸着剤によるTRU・FP分離の要素技術開発」に関連する計算化学的手法を応用した抽出剤開発について紹介する。本研究は北九州市立大学とともに進めているアクチノイド錯体系の分子力場パラメータ作成とそのパラメータに基づく分子動力学シミュレーションによる抽出剤とアクチノイドイオンで構成される錯体の挙動を予測するためのものである。平成18年度の成果として得られたアクチノイド用抽出剤の分子力場パラメータ構築について、その理論及びパラメータの精度について報告するとともに、現実の抽出系への応用に関する今後の研究計画について紹介する。

口頭

アクチニド-ジグリコールアミド及びピリジンアミド抽出系の分子モデリング

吉塚 和治*; 平田 勝; 木村 貴海

no journal, , 

われわれの研究グループではMA/Lnの高選択的分離を達成する新規抽出剤・吸着剤開発のために計算化学的手法を用いたアクチニド錯体の構造,抽出性能評価を行っている。これらの計算化学的手法として、量子力学計算法及び分子力学法を用いて、ジグリコールアミドとピリジンアミド系化合物抽出剤及びそれらのアクチニド錯体の構造を明らかにするとともに、抽出剤や錯体構造の立体エネルギーと抽出性能との関係について検討した。本発表では、われわれが開発してきたジグリコールアミド(DGA)及びピリジンアミド(PDA)系抽出剤-アクチニド抽出系の分子モデリングを行うための分子力場パラメータの構築とこれを用いたアクチニド錯体の構造最適化計算について報告する。また、ジグリコールアミド系抽出剤とアメリシウムで構成される錯体の一例としてTODGA-Am錯体の構造を分子力学法で解析した結果、及び計算によって求めた系のエネルギーとAm錯体の抽出実験データとの相関関係についても詳述する。

口頭

クラウン化合物を用いるCsの溶媒抽出

佐々木 祐二; 吉塚 和治*

no journal, , 

Csを溶媒抽出で回収するにはクラウン化合物を溶解する希釈剤を新たに調査する必要がある。ここでは、幾つかの希釈剤を用いてクラウン化合物の溶解性などの溶媒物性や得られた抽出溶媒を用いCs抽出について調べた。その結果、誘電率の高い溶媒を用いたほうがCs分配比は高い傾向にある。さらに誘電率の高い溶媒である2-ノナノンを使った結果は酸濃度によって分配比が増減することを示した。

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