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緻密な分子設計により調製した金属カチオン担持型吸着剤によるアニオンの選択的除去

使用通过精确分子设计制备的金属阳离子负载吸附剂选择性去除阴离子

基本信息

批准号：
22K19872
负责人：
大渡啓介
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

小型家電や電子基板から成る都市鉱山からのレアメタル回収のために、共存する有害アニオンの選択的除去が必要である。カチオンと異なりアニオンの選択的分離剤は限定的である。これはアニオンに有効な官能基が限定的であるためである。本研究では緻密に分子設計を行った上で、配位子は強固かつ選択的に電荷を中和せず配位数も満たさずに多価カチオンを担持してアニオンを吸着する『金属カチオン担持型アニオン吸着剤』を提案した。具体的な実績として、金属イオンに対して超強力な錯形成能を有することが期待される有機ジホスホン酸配位子を合成した。錯形成する金属イオンの電荷を完全に中和しないために、有機ジホスホン酸配位子には立体障害の高い側鎖を導入している。多価金属イオンとして３価の希土類金属イオンや第二鉄イオン、4価のイオンとしてジルコニウムイオンについての抽出挙動について、抽出速度、pH依存性、逆抽出の観点から検討した。また、研究分担者に協力いただき乳化重合法により有機ジホスホン酸配位子を組み込んだ吸着剤を新たに合成し、リン酸の導入、水への溶解性、耐久性などの各種物性を調べた。また、希土類金属イオンの吸着挙動について、吸着速度、pH依存性、飽和吸着量、脱着などの観点から検討を行った。さらに、対象有害アニオンとしてクロム酸イオンの吸着挙動について検討を行った。アニオンの選択性などについては今後検討していき予定であるが、合成した吸着剤がクロム酸アニオンの吸着に有効であることが明らかとなった。

It is necessary to remove small home appliances and electronic substrates when recycling them in the city, and to remove them when coexisting with hazardous materials. This is a limited edition product of the separated version of the Kadana Nori.これはアニオンにであるためである with limited effective functional groups. This study focused on the design of dense molecules, the selection of strong coordination sites, the neutralization of electric charges, and the coordination number of coordination sites. I propose a proposal for the ずに多価カチオンを holding the してアニオンを sucking する『metal カチオン holding type アニオン sucking 剤』. Specifically, the metal イオンに対して super strong な fault forming energy is expected to be することがされるorganic ジホスホン acid coordination を synthesis した. The wrong formation of metal is a complete neutralization of the electric charge, and the organic acid ligation is a three-dimensional barrier and a high side lock is introduced. Polymetal イオンとして３価のRare earth metal イオンや二鉄イオン、4価のイオンとしてジルコニウムイオンについてのExtraction 挙动について, extraction speed, pH dependence, reverse extraction の観Point から検した.また、Research coordinator いただきEmulsification Recombination Method によりorganic ジホスホンacid coordination group み込んだThe adsorption agent is newly synthesized, the introduction of リン acid is introduced, the water solubility and durability are improved, and various physical properties are adjusted.また, rare earth metal イオンのsorption 挙动について, sorption speed, pH dependence, saturated adsorption capacity, desorption などの観Point から検question を行った. It's harmful to the elephant.アニオンの选択性などについては検検検していき下注であるが、合したsorb 剤がクロム acid アニオンのsorb にeffective であることが明らかとなった.