Development of functional ionic liquids for the highly effective membrane separation of critical metals

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、有機溶媒を使用することなく高効率かつ選択的なレアメタル分離を達成する新規分離媒体を創製し、レアメタル１次資源や都市鉱山からのレアメタル分離回収法を開発することを目的する。これまでに、貴金属に高い親和性を示す新規イオン液体trioctyldodecylphosphonium chloride (P88812Cl)を包埋した高分子膜を開発し、最も高価な貴金属であるロジウムの膜分離を実現した。膜組成としてイオン液体・ポリマー・可塑剤の比率を最適化することにより、イオン液体を単独で用いる液液抽出では不可能であった鉄との高効率分離が可能となった。また、開発したレアメタル分離膜が自動車排ガス浄化触媒から金属を溶かし出した高濃度塩酸溶液からの白金、パラジウムおよびロジウムの相互膜分離に応用可能であることを示した。従来のリサイクル法においては、王水や塩酸などの強力な酸を用いる浸出工程で金属を水溶液中に溶かし出すことが必要であり、強酸・重金属を含む有害廃液の排出により環境負荷が極めて高いことが課題であった。本研究では貴金属に高い親和性を示すイオン液体を無機酸に替わる浸出溶媒として応用することを着想し、実際に白金などの貴金属を溶かし出すことができることを実証した。また、本技術を応用することで、有機溶媒と無機酸を不要とする革新的なレアメタルリサイクルプロセスを構築することに成功した。