Ｉｎ・Ｇａの高選択的抽出剤の分子設計および環境調和型分離システムの構築

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○研究目的 : 近年、液晶テレビや太陽光発電パネル等の材料として需要が増大しているインジウム(In)およびガリウム(Ga)の相互分離を達成するため、新規抽出剤の開発およびそれを用いた溶媒抽出法に基づく環境調和型吸着分離技術への応用を目的とした。○研究方法 : はじめに、分子設計・合成および性能評価を繰り返すことで従来の抽出剤よりもIn/Gaに対して高い分離能を発現する新規抽出剤の開発を行い、InおよびGaについて抽出平衡を検討した。次に、抽出剤を含浸した環境調和型の吸着材を調製し、調製条件の最適化および最適な吸着材を用いたIn/Gaの相互分離について検討した。○研究成果 : 抽出剤の分子設計において、In・Gaに親和性の高いアミノ酸を基体とする抽出剤を考案した。具体的には抽出剤構造中のキレート配位子(アミノ基、カルボキシル基、アミド基等)を変化させた分子設計・合成を行った。合成した抽出剤による抽出性能を評価した結果、キレート配位子の違いによるIn/Gaの分離能の違いを見出した。最適な抽出剤によるInおよびGaの抽出平衡を検討した結果、抽出剤構造中のキレート配位子とInおよびGaが配位的に結合し、立体的に安定な錯体構造を形成することで抽出されていることを明らかにした。最後に、抽出剤を含浸した環境調和型の吸着材の最適化およびそれを用いたIn/Gaの相互分離を検討した結果、吸着材母体に含浸する抽出剤量を変化させることで最適条件を見つけることができ、最適な吸着材を用いることで太陽光発電パネルの模擬浸出液(In・Ga以外にCu・Seを含む塩酸溶液)中からInおよびGaを選択的に相互分離・回収できることを明らかにした。