抽出剤含有プロトン性イオン液体の複合的相互作用によるテクネチウムの高効率抽出分離

通过含有萃取剂的质子离子液体的复杂相互作用，高效萃取和分离锝

• 批准号: 22K05163
• 负责人: 岡村 浩之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05163/
• 关键词: イオン液体; 溶媒抽出; 抽出分離; 抽出剤; 配位子; テクネチウム; レニウム; アニオン

テクネチウム-99は半減期21万年の長寿命放射性核種であり，環境中に放出されると長期的な影響を及ぼすため，効率的な除去技術の開発が求められているが，環境水などの中性pH付近の水溶液からテクネチウムを選択的に分離可能な手法はほとんどない。テクネチウムの分離法としては溶媒抽出法が有望であるが，中性抽出剤を用いた一般的な有機溶媒系では，中性水溶液からの抽出効率は著しく低い。それに対して，イオン液体を媒体とした場合は，液状イオン交換体としても働くことから，有機溶媒系では実現できないアニオン種の抽出系を構築できる。さらに，プロトン性イオン液体を用いた場合は，複合的な相互作用が働くため，優れた抽出分離特性を示すことが期待でき，テクネチウムの効率的な除去が達成できると期待される。本研究は，テクネチウムに対して高い抽出能を示す抽出剤を含有する新規プロトン性イオン液体を合成し，抽出剤かつ抽出媒体として用いることで，高効率かつ選択的なイオン液体抽出系を構築し，環境水中テクネチウムの効率的な除去システムを開発することを目的としている。本年度は，新規プロトン性イオン液体を合成し，過テクネチウム酸イオン(TcO4-)のアナログとなる過レニウム酸イオン(ReO4-)のイオン液体への抽出について研究した。具体的には，TcO4-に対して高い抽出能を有する中性抽出剤のプロトン付加体と塩化物イオンから構成される新規プロトン性イオン液体を合成し，ReO4-を含み酸性から塩基性までpHを変化させた水相とプロトン性イオン液体相とを振とうすることにより抽出実験を行った。水相中のReO4-濃度を誘導結合プラズマ質量分析法により測定し，抽出分離特性を評価したところ，ReO4-に対して高い抽出率が得られることが明らかになった。したがって，合成したプロトン性イオン液体は，TcO4-を高効率で抽出分離できることが示唆された。

Technetium-99是一种长期寿命的放射性核素，半衰期为210，000年，并且由于它在释放到环境时具有长期影响，因此有必要开发有效的去除技术，但是很少有方法可以选择性地将技术与接近中性pH的水溶液中分离出来，例如环境水。溶剂提取是一种有前途的方法，可以分离technetium，但在使用中性提取物的一般有机溶剂系统中，中性水溶液的提取效率显着较低。另一方面，当将离子液体用作培养基时，它也充当液体离子交换器，因此可以构建有机溶剂系统无法实现的阴离子提取系统。此外，当使用了普通的离子液体时，可以进行复杂的相互作用，并且可以预期出色的提取和分离特性，并可以有效地去除technetium。这项研究旨在合成一种新型的原始离子液体，该液体含有萃取剂，该液体具有高萃取能力，并将其用作萃取剂和提取培养基，以构建高效和选择性的离子液体萃取系统，并开发有效的环境水域中技术攻击系统。今年，我们合成了一种新的原始离子液体，并研究了perrhenate离子（REO4-）的提取，即pertechnetate离子（TCO4-）的类似物，将其提取为离子液体。具体而言，合成了由具有高萃取能力的中性提取物的质子加合物组成的新型普罗质离子液体，合成了具有高萃取能力的TCO4和氯离子，并通过摇动含有REO4-的水相以及从酸性到碱性和原子离子液相变的水相进行了提取实验。通过电感耦合的等离子体质谱法测量了水相中的ReO4-的浓度，并评估了提取分离特性，并发现与REO4-相比，获得了高提取率。因此，建议合成的原子离子液体可以提取并以高效率提取和分离TCO4-。

项目成果

Urea-Introduced Ionic Liquid for the Effective Extraction of Pt(IV) and Pd(II) Ions

引入尿素的离子液体可有效萃取 Pt(IV) 和 Pd(II) 离子

• DOI: 10.1021/acs.iecr.2c00304
• 发表时间: 2022
• 期刊: Industrial & Engineering Chemistry Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Yuki Ueda;Ayano Eguchi;Kohei Tokunaga;Kei Kikuchi;Tsuyoshi Sugita;Hiroyuki Okamura;Hirochika Naganawa
• 通讯作者: Hirochika Naganawa

SusFuncMaterSciGr/Advanced Science Research Center

SusFuncMaterSciGr/先进科学研究中心

イオン液体を媒体とした抽出分離分析システムの開発

以离子液体为介质的萃取分离分析系统的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki Ueda;Ayano Eguchi;Kohei Tokunaga;Kei Kikuchi;Tsuyoshi Sugita;Hiroyuki Okamura;Hirochika Naganawa;岡村浩之
• 通讯作者: 岡村浩之