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木下 了磨; 佐々木 祐二; 金子 政志; 松宮 正彦*; 新奥 孝太*; 城石 英伸*
Hydrometallurgy, 222, p.106159_1 - 106159_12, 2023/10
被引用回数:2 パーセンタイル:15.19(Metallurgy & Metallurgical Engineering)原子力機構が開発した金属イオンの抽出剤NTAアミド(C6)の適用性を、一般産業分野における利用も視野にいれて各種の金属について調べた。塩化物イオンと高い反応性を持つ20種の金属イオンの溶媒抽出を行い、抽出しやすさや反応性を確認した。これらの金属は塩酸溶液でアニオン種として溶存するが、NTAアミドは第3級アミンを持ち塩酸溶液でプロトネーションを起こしカチオン性となるため、イオン対抽出反応が起こる。金属イオンの分配比は硝酸系より塩酸系で高く、金属イオン:NTAアミドのモル比が1:1で有機相に抽出される。12族の3種の元素(Zn, Cd, Hg)を取り上げ、DFT計算でイオン対抽出のモデリングを行い、分配比を算出し、実測値と同じ傾向であることを確かめた。
佐々木 祐二; 金子 政志; 伴 康俊; 木下 了磨; 松宮 正彦*; 新奥 孝太*; 城石 英伸*
Analytical Sciences, 39(9), p.1575 - 1583, 2023/09
被引用回数:3 パーセンタイル:23.74(Chemistry, Analytical)NTAアミドと関連化合物によって塩酸溶液からRhの抽出を行った。我々はここでRh-塩化物アニオンとプロトネートしたNTAアミドによるイオン対抽出を利用した。本抽出系で最大16のRh分配比を得た。調製時のRh錯体の存在割合が異なると、水分子-塩素イオンの交換速度が遅いために、Rh分配比は変化しうる。Rh-Cl錯体のUVスペクトルで504nmの最大吸収波長を持つときに最も高い分配比を示した。DFT計算から、この時水相に存在するRh錯体をRhCl
(H
O)
とRhCl
(H
O)
と推測した。NTAアミド濃度に対する抽出分配比の傾きの解析結果から、1:1反応で抽出されること、及び85mMのRhを有機相に抽出できることを確認した。
松宮 正彦*; 木下 了磨*; 佐々木 祐二
Journal of the Electrochemical Society, 169(8), p.082513_1 - 082513_9, 2022/08
被引用回数:10 パーセンタイル:46.81(Electrochemistry)The phosphonium-based ionic liquids (IL), triethyl-
-pentyl, triethyl-
-octyl, and triethyl-
-dodecyl phosphonium bis (trifluoromethyl-sulfonyl)amide, ([P
][NTf
), (X = 5, 8, and 12) were investigated for Au(III) extraction. Slope analyses confirmed the anion-exchange mechanism of Au(III) extraction by (P
). The enthalpy, entropy, and Gibbs free energy for Au(III) extraction were determined using thermodynamic analysis. Electrochemical analysis revealed that extracted Au(III) can be reduced in two steps: (i) Au(III) + 2e
Au(I), (ii) Au(I) + e
Au(0)]. Because of the viscosity of the IL medium, the diffusion coefficient of the extracted Au(III) increases with increasing alkyl chain length.
-Hexaoctyl-nitrilotriacetamide木下 了磨*; 松宮 正彦*; 佐々木 祐二
Solvent Extraction and Ion Exchange, 40(6), p.606 - 619, 2022/01
被引用回数:2 パーセンタイル:9.67(Chemistry, Multidisciplinary)Pdの回収に関して、溶媒抽出と電解析出プロセスの開発を行った。新規抽出剤であるヘキサオクチルニトリロトリアセトアミド(NTAamide(C8))を用いて塩酸溶液からPd(II)の抽出反応を明らかにした。関連して、3つの有機溶媒(アセトフェノン(AP)、ジクロロエタン(DCE)、オクタノール(OC))を抽出剤の希釈に用いた。抽出されたPdの有機相中のPdの電解析出挙動をサイクリックボルタンメトリーで調査し、Pdの還元は非可逆反応であることを突き止めた。NTAamide/APの抽出溶媒を用いて5サイクルの抽出-電解析出を実施し、高い抽出率(91%)と電解効率(83.1%)を得た。
松宮 正彦*; 土田 裕介*; 木下 了磨*; 佐々木 祐二
Journal of the Electrochemical Society, 168(7), p.076508_1 - 076508_6, 2021/07
被引用回数:2 パーセンタイル:1.77(Electrochemistry)Ptの抽出精製プロセスにおける2次廃液を削減するため、溶媒抽出-電解回収プロセスの開発は重要である。そこで、電気化学水晶振動子マイクロバランス(EQCM)を使って、イオン液体に抽出されたPtの電析を調査した。本研究で、Pt(IV) + 2e(-)
Pt(II)が-0.53V、Pt(II) + 2e(-)
Pt(0)が-1.65Vで起こることを確認した。さらに、Alamine336を抽出剤として、イオン液体へのPt抽出と電析を10サイクル行い、95.1%以上の抽出率と6サイクルまで85.8%以上の電流効率で回収が可能であることを確認した。なお、電析したPtはXPSのスペクトルにより、金属相であることを確認した。
松宮 正彦*; 木下 了磨*; 土田 裕介*; 佐々木 祐二
Journal of the Electrochemical Society, 168(5), p.056501_1 - 056501_6, 2021/05
被引用回数:9 パーセンタイル:32.47(Electrochemistry)カリウムベースのイオン液体([P
][NTf
])中へのIrの溶媒抽出と電解還元について調査した。ボルタモグラムを用いる電気化学分析で、Ir(IV)からIr(0)への還元はIr(IV)
Ir(III)とIr(III)
Ir(0)の2つのステップがあることを確認した。Ir(IV)の拡散係数は温度範囲、298-373Kの条件下2つの方法で調査し、結果は一致した。Irの抽出と電解を10サイクル連続して実施し、定量的な抽出-電析を達成し、XPS法でIrの金属相を確認した。
木下 了磨; 佐々木 祐二; 金子 政志; 松宮 正彦*; 新奥 孝太*; 城石 英伸*
no journal, ,
塩酸溶液中で多くの金属イオンはアニオン種で安定に存在する。NTAamideを代表とする3級アミノ窒素を含むジアミノ抽出剤は酸性溶液中でプロトネーションを起こし、カチオン性の抽出剤となる。本研究では、多種の金属塩化物アニオンとカチオン種のNTAamide(C6)のイオン対抽出反応について調査を行った。併せて、金属塩化物錯体の安定度定数やDFT計算を組み合わせることによって分配比を予測し、実験値との比較を行った。
佐々木 祐二; 金子 政志; 伴 康俊; 木下 了磨*; 松宮 正彦*; 新奥 孝太*; 城石 英伸*
no journal, ,
3級アミノ窒素を持つジアミド,IDOA(イミノジオクタアミド)により高塩酸濃度の溶液からRh(III)の比較的高い分配比(およそ1)を得た。これは、IDOAが酸溶液でプロトネーションし、カチオンの抽出剤として、アニオン種のRhCl
等をイオン対抽出したものである。Rh(III)の溶媒抽出挙動の報告例は少なく、理論的解明と突き合わせて詳細を追跡する。