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with DTAB and F-pentanol for decontamination of radioactive wastes倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.217 - 220, 2011/01
放射性廃棄物の除染を目標とした超臨界二酸化炭素への金属分離法を開発するため、超臨界二酸化炭素での逆ミセルの研究を行った。DTABとF-pentanolを用いることで逆ミセルの生成が確認され、38MPaで0.42mol/Lの水を超臨界二酸化炭素に溶解することができた。これは純粋な超臨界二酸化炭素に対する水の溶解度の3倍にあたる。水の代わりに0.1mol/Lの硝酸の溶解を試みたところ、水と変わらぬ条件で硝酸を溶解することができた。また、F-pentanolの存在によって逆ミセルに含まれない水分子の溶解が向上し、F-pentanolと水の比率が超臨界二酸化炭素での水の相挙動に影響を与えることがわかった。
下条 晃司郎; 倉橋 健介; 長縄 弘親
Dalton Transactions, 2008(37), p.5083 - 5088, 2008/10
被引用回数：179 パーセンタイル：99.35(Chemistry, Inorganic & Nuclear)
-tetra(
-octyl)diglycolamide(TODGA)を用いたランタノイドの抽出挙動をイオン液体と一般有機溶媒で比較検討した。その結果、抽出媒体としてイオン液体を用いることでTODGAの抽出能力が前例にないほど、劇的に大きくなった。スロープ解析の結果、イオン液体中でランタノイドはTODGAと1:3錯体を形成し、カチオン交換反応を通じて抽出反応が進行していることが明らかとなった。さらに、通常TODGAは重希土に対して選択性を示すが、イオン液体を用いることでTODGAの選択性が大きく変化し、中希土に対して高い選択性を示すことが明らかとなった。
下条 晃司郎; 倉橋 健介; 長縄 弘親; 久保田 富生子*; 後藤 雅宏*
no journal, ,
本研究では環境調和型溶媒であるイオン液体を抽出媒体に用いて、ジアミド系配位子TODGAによるランタノイドの抽出挙動を検討し、さらにイオン液体と一般有機溶媒での両者を比較検討した。その結果、イオン液体を用いた系においてTODGAの抽出能力が劇的に大きくなることを見いだした。スロープ解析の結果、イオン液体中においてランタノイドはTODGAと1:3錯体を形成し、カチオン交換反応を通じて抽出反応が進行していることが明らかとなった。さらに、通常TODGAは重希土に対して選択性を示すが、イオン液体系ではTODGAの選択性が大きく変化し、中希土に対して高い選択性を示すことが明らかとなった。
下条 晃司郎; 倉橋 健介; 長縄 弘親
no journal, ,
ジアミド系配位子TODGAを用いたランタノイドの抽出挙動をイオン液体と一般有機溶媒で比較検討した。その結果、抽出媒体としてイオン液体を用いることでTODGAの抽出能力が前例にないほど、劇的に大きくなった。スロープ解析の結果、イオン液体中でランタノイドはTODGAと1:3錯体を形成し、カチオン交換反応を通じて抽出反応が進行していることが明らかとなった。さらに、通常TODGAは重希土に対して選択性を示すが、イオン液体を用いることでTODGAの選択性が大きく変化し、中希土に対して高い選択性を示すことが明らかとなった。
倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明
no journal, ,
逆ミセルを用いた超臨界二酸化炭素への水の溶解について調べた。窓付きの耐圧容器に界面活性剤として陽イオン性の親水基を持つDTAB,エントレーナーとしてF-pentanol,水相として純水を任意量採り、二酸化炭素を加え圧力を上昇させ、容器内が一様な相となる圧力(=CPP)を記録した。CPPは純水の添加量が増大するとともに徐々に増大したが、ある一定の添加量の時にCPPが減少する特徴的なピークを示した。ピークが表れる際の純水の添加量は、界面活性剤の濃度にかかわらず一定であったことから、エントレーナーとして加えたF-pentanolの影響と考えられる。一方、水相として硝酸ナトリウム水溶液を用いた場合、界面活性剤を加えない場合はCPPが大幅に増加したが、DTABを加えた場合は硝酸ナトリウムの濃度が0.1mol/dm
までCPPはほぼ一定の値を示した。DTABを用いることで硝酸塩を安定に超臨界二酸化炭素中へ溶解させることができると期待される。
倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘
no journal, ,
逆ミセルを含む超臨界二酸化炭素への酸化ユウロピウムの溶解について、有機配位子benzoyltrifluoroacetylacetone(BTA)を添加することで溶解量の増加を試みた。蛍光スペクトルによって溶解挙動を観察したところ、BTAによる錯生成反応は、逆ミセル中の硝酸による酸化ユウロピウムの溶解反応とは遅れて始まることがわかった。また、BTAを添加することで酸化ユウロピウムの溶解量を増加させることに成功した。
倉橋 健介; 下条 晃司郎; 長縄 弘親; 梅谷 重夫*; 宗林 由樹*
no journal, ,
グリーンな溶媒抽出技術開発の一環として、ランタノイド抽出における抽出剤にTODGAを用い、イオン液体(環境調和型溶媒)とイソオクタンにおける抽出挙動の比較検討を行った。その結果、イオン液体系はイソオクタン系に比べ、大幅に抽出効率が大きくなることが明らかとなった。また、選択性についても大きく変化し、イオン液体系では中ランタノイド、イソオクタン系では重ランタノイドに対して高い選択性を示した。したがって、イオン液体はTODGAの抽出能力のみならず、選択性においても大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。
倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明
no journal, ,
F-ペンタノールを含む超臨界二酸化炭素への逆ミセルを用いた水の溶解について調べた。窓付きの耐圧容器に、異なる長さのアルキル鎖を持つ陽イオン性の界面活性剤、エントレーナーとしてF-ペンタノール、水相として純水を任意量採り、二酸化炭素を徐々に加え圧力を上昇させ、容器内が透明で均一な一相となる圧力(=CPP)を測定した。界面活性剤が存在しない場合と比較すると、水の添加量が0.2mol/L以上では界面活性剤が存在する場合では、存在しない場合よりCPPが低くなることがわかった。これは、超臨界二酸化炭素中に水を含む逆ミセルが形成したためである。異なる界面活性剤を用いた場合を比較すると、測定した圧力の範囲内では、疎水基であるアルキル鎖の炭素数が12であるDTABを用いた場合に、最も多くの水を溶解した。このことから疎水基のアルキル鎖には最適な長さがあることがわかった。
倉橋 健介; 下条 晃司郎; 長縄 弘親; 梅谷 重夫*; 宗林 由樹*
no journal, ,
グリーンな溶媒抽出技術開発の一環として、ランタノイド抽出における抽出剤にTODGAを用い、イオン液体(環境調和型溶媒)とイソオクタンにおける抽出挙動の比較検討を行った(標題: ジアミド系配位子TODGAによるランタノイドのイオン液体への抽出挙動)。その結果、イオン液体系はイソオクタン系に比べ、大幅に抽出効率が大きくなることが明らかとなった。また、選択性についても大きく変化し、イオン液体系では中ランタノイド、イソオクタン系では重ランタノイドに対して高い選択性を示した。したがって、イオン液体はTODGAの抽出能力のみならず、選択性においても大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。
倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明
no journal, ,
逆ミセルを用いた硝酸塩の超臨界二酸化炭素への溶解を検討した。窓付きの耐圧セルに界面活性剤,エントレーナーとしてF-pentanol,硝酸塩を含む水溶液を任意量採り、二酸化炭素を加え圧力を上昇させた。セル内がある一定の圧力を超えると、セル内は一様な相となった。このときの圧力をCloud Point Pressure(CPP)とし、水分量及び塩濃度がCPPに及ぼす影響について調べた。界面活性剤として中性の親水基を持つC
E
を用いた。水分量がある一定を超えると、界面活性剤が存在する場合、存在しない場合よりもCPPが低くなった。これはCEが作る逆ミセルに水が取り込まれるためであると考えられる。一方、硝酸ナトリウムを含む水溶液を加えた場合、純水の場合よりもCPPは大きくなった。このことから、硝酸ナトリウムは超臨界二酸化炭素中で逆ミセルを不安定化させると考えられる。
下条 晃司郎; 倉橋 健介; 長縄 弘親; 久保田 富生子*; 後藤 雅宏*
no journal, ,
本研究では環境調和型溶媒であるイオン液体を抽出媒体に用いて、ジアミド系配位子TODGAによるランタノイドの抽出挙動を検討し、さらにイオン液体と一般有機溶媒での両者の比較検討を行った。その結果、イオン液体を用いた系においてTODGAの抽出能力が劇的に大きくなることを見いだした。スロープ解析の結果、イオン液体中においてランタノイドはTODGAと1:3錯体を形成し、カチオン交換反応を通じて抽出反応が進行していることが明らかとなった。さらに、通常TODGAは重希土に対して選択性を示すが、イオン液体系ではTODGAの選択性が大きく変化し、中希土に対して高い選択性を示すことが明らかとなった。
倉橋 健介; 下条 晃司郎; 長縄 弘親
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放射性廃棄物資源化研究グループでは、環境調和型の新しい溶媒と言われているイオン液体を利用して金属イオンを液-液抽出する"グリーンな"溶媒抽出技術の開発に取り組んでいる。その一環として、ランタノイド抽出における抽出剤としてTODGAを用い、イオン液体とイソオクタンにおける抽出挙動の比較検討を行った。その結果、イオン液体系はイソオクタン系に比べ、大幅に抽出効率が大きくなることが明らかとなった。また、選択性についても大きく変化し、イオン液体系では中希土,イソオクタン系では重希土に対して高い選択性を示した。したがって、イオン液体はTODGAの抽出能力のみならず、選択性においても大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。
倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘
no journal, ,
超臨界二酸化炭素中に逆ミセルをつくり、そのWater Pool中に金属元素を溶解させることを試みた。溶解速度を測定するために循環式の溶解試験装置を組み立てた。装置の性能を調べるために、逆ミセルを含む超臨界二酸化炭素へのメチルオレンジの溶解を行い、十分な速さで超臨界二酸化炭素が循環することを確認した。この装置を用いて酸化ユウロピウムを溶解し、その溶解挙動を観察した。
倉橋 健介; 下条 晃司郎; 長縄 弘親
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抽出剤として
-tetra(
-octyl)diglycolamide (TODGA)を用い、水相中のランタノイドをイオン液体へと抽出した。抽出能をイソオクタンとイオン液体で比較したところ、イオン液体ではTODGAのランタノイドに対する抽出能が飛躍的に増大し、低濃度でLa
, Eu, Luを定量的に抽出できることが明らかとなった。また、選択性にも変化が見られ、イソオクタン中では重希土に選択性を有するが、イオン液体中では中希土に選択性を示した。また、両者の抽出メカニズムにおいては、イソオクタン中ではNO
を対アニオンとしたイオン対抽出で反応が進行するが、イオン液体中ではイオン液体を構成するカチオンと水相中のランタノイドイオンとの交換反応で反応が進行し、アニオンは配位していないことが明らかとなった。イオン液体におけるTODGAの抽出能・選択性の変化はこの特殊な抽出メカニズムに起因していると考えられる。
