イオン液体界面挙動の解明及び希少金属の高純度電解プロセスへの応用

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我が国の持続的発展において，自動車排ガス触媒等の廃棄物から希少価値の高い白金族元素等を効率回収する技術開発は必要不可欠となる．また，希少金属を分離・回収した上で高純度化できることが極めて重要である．そのため，本研究では環境負荷が小さいイオン液体を利用し，溶媒抽出法と電解析出法の連携により希少金属の高純度化手法を確立することを目的とした．本年度は高純度化手法の確立に向けて，「加温式EQCM法による白金電析挙動の解明」の観点から研究を遂行した．3級アミン抽出剤である，Alamine336を用いて，ホスホニウム型イオン液体に白金抽出錯体を抽出し，その電気化学挙動を解析した．その結果，Pt(IV)/Pt(II):電荷移動過程と，Pt(II)/Pt(0):電解析出過程の二段階で進行することが明らかとなった．-1.65V付近で観測された析出物の見かけの式量は，Pt(II)/Pt(0)に伴う金属析出であることが判明した．また，流体の粘性率と密度に関する項である，Δηρの減少は電極界面近傍での局所的なイオン液体の粘性低下を表しており，電解析出過程によるPt(II)の消費に対応することが示唆された．また，電解析出によって得られた白金の析出物は，XPS分析から金属の状態であることも確認した．加えて，EDX分析から不純物の主たる要因はアニオンであることを同定しており，白金の析出物の純度は94％程度であることが確認された．さらなる高純度化のため，アニオンの構造の制御が今後の課題である．