게시 및 게시 날짜 : 2024/12/04

하수 슬러지 소각 재로 인한 인 바카라 사이트 쿠폰 물질로 제작

인산을 직접 전환 할 수있는-개발 된 바카라 사이트 쿠폰적 재활용 기술

포인트

  • Tetraalkoxysilane, 실리콘 화합물을 사용한 인산의 직접 에스테르 화 반응
  • 하수 슬러지 소각 재에서 회수 된 원유 인산에서 불꽃 지연 트리 부틸 포스페이트를 성공적으로 합성했습니다
  • 바카라 사이트 쿠폰 제조에 사용될 수있는 인 바카라 사이트 쿠폰 제품을 합성하여 국내 미사용 인 자원을 효과적으로 사용할 수 있습니다

요약 다이어그램

인산 및 기존 산업 제조 방법의 직접 에스테르 화 기술 개발


요약

최고 연구원 Naganawa Tomoki, Catalytic Chemistry Fusion Research Center, Yoshida Masaru의 촉매 바카라 사이트 쿠폰 융합 연구 센터의 최고 연구원, 자재 및 바카라 사이트 쿠폰 연구소 소장, Sato Kazuhiko, 재료 및 바카라 사이트 쿠폰 담당 부국장, Morimoto Kazuya, 지구 및 환경 수석 연구원, Morimoto Kazuya 부국장 인 Naka and Parter 도쿄 과학 대학의 유미코 (Yumiko)와 하세가와 주야 (Hasegawa Junya) 교수는 홋카이도 대학교 (Hokkaido University) (촉매 바카라 사이트 쿠폰 퓨전 연구 센터에서 특별한 동료입니다)포스페이트또한 많은 불순물이 포함되어 있습니다하수 슬러지 소각 재바카라 사이트 쿠폰적 재활용화염 지연우리는 사용하기에 유용한 인 화합물 인 트리 부틸 포스페이트를 성공적으로 합성했습니다

인은 비료, 식품 및 제약과 같은 우리를 둘러싼 다양한 물질에 포함 된 요소이지만 일본에서는 인 바카라 사이트 쿠폰 제품의 원료입니다옐로우 린제조되지 않았으며 현재 수입에 100% 의존하고 있습니다 최근에는 경제 안보를위한 인 자원의 중요성이 증가했으며, 하수 슬러지 소각 재 및 제철소 슬래그와 같은 일본에서 사용하지 않는 인 자원의 회복 및 효과적인 사용에주의를 기울이고 있습니다

이번에는 실리콘 화합물입니다Tetraalkoxysilane (TROS)를 사용하여 인산을 직접 에스테르 화하는 기술을 개발했습니다 지금까지, 인산의 직접 에스테르 화 반응은 거의 없었으며, 기존 보고서는 인산염 단일체 및 기질의 합성과 관련이있다 한편, 이러한 개발 기술을 통해 인산을 사용하여 화염 지연제를 단일 화염 지연제로 빠르게 바꿀 수 있습니다가소제이 기술은 하수 슬러지 소각 재에서 회수 된 조잡한 인산에 적용되었으며, 그램 규모의 인산염의 유형 인 트리 부틸 포스페이트, 화염 지연제를 합성 할 수있었습니다

이 기술의 세부 사항은 2024 년 12 월 3 일 (중앙 유럽 시간)에 제공 될 예정입니다Angewandte Chemie International Edition"에 게시 될 예정입니다이 논문은 잡지 편집자에 의해 핫 종이로 선정되었습니다


개발의 사회적 배경

인은 식물과 동물의 성장에 필요한 요소로서 비료와 식품에서 발견 될뿐만 아니라 제약 및 산업 제품을 포함한 다양한 목적으로 사용되는 중요한 자원이기도합니다 이 제품들 중에서, 부가가치가 높은 인 바카라 사이트 쿠폰 물질은 황색 인으로 만들어 지지만 노란색 인은 국내에서 생산되지 않으며 모두 수입에 의존합니다 최근 몇 년 동안 인구 생산량 가격 상승으로 인해 경제 안보를위한 인 자원의 중요성이 증가했습니다 따라서 인 자원을 효과적으로 활용하기 위해, 하수 슬러지 소각 재 및 일본에서 발견되는 스틸 메이킹 슬래그와 같은 미사용 인 자원이 주목을 받고 있습니다

그러나 사용되지 않은 인 자원에서 회수 된 재활용 원유 인산은 사용이 제한되어 있으며 대부분 비료였습니다 이는 주로 인산이 열역학적이고 바카라 사이트 쿠폰적으로 안정하며 효과적인 분자 변환 기술이 개발되지 않았기 때문입니다 원유 인산이 원료로 사용되는 공정을 대체하고 부가가치가 높은 인 바카라 사이트 쿠폰 화합물로 바카라 사이트 쿠폰적으로 재활용하는 기술을 개발할 수 있다면 일본의 미사용 인 자원의 사용을 제조 산업으로 확장 할 수 있습니다

 

연구 기록

10136_10312포스페이트 에스테르우리는 동시 합성을 유형으로 만들 수있는 기술을 개발했습니다

이 연구 및 개발은 일본 과학 기술 기관 (JST) 전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 "지구 환경과 조화를 이룰 수있는 재료 혁신의 기본 과학 만들기"(2022-2025, jpmjpr2277) (JST Emerging Research Project "Silicon 및 Phosphorus Recycling에 대한 새로운 수명 순환을 구축하는 JST Emerging Research Project"(2022-2029, JST Emerging Research Project에 의해 지원됩니다 JPMJFR221Z), Sumitomo Foundation 기초 과학 연구 보조금 (200092), 촉매 과학 측정 협력 연구 센터 (23DS0334), 오카자키 공통 연구 시설 전산 과학 연구 센터 (23-IMS-C002) 및 Hokkaido University Photoexcitenics Research Center

 

연구 컨텐츠

이번에는 인산 및 TRO가 극성 아미드 용매, N, N- 디메틸 포름 아미드 (DMF)에서 반응하여 실릴 포스페이트 에스테르를 안정적으로 생성한다는 것을 발견했습니다 우리는 또한이 실릴 포스페이트 에스테르가 200도에서 가열함으로써 인산염 시도 자로 더 전환되었음을 발견했으며, 그 결과, 주요 반응물로서 TRO를 사용하여 인산염의 직접 에스테르 화 반응을 개발했다 (도 1) 포스페이트 에스테르는 옥시 클로라이드 인 및 노란색 인으로부터 유도 된 알코올을 사용하여 산업적으로 합성된다 또한, 인산과 알코올 사이의 직접 에스테르 화 반응에 대한 연구는 포스페이트 단일 에스테르 및 포스페이트 지저분의 합성에 대한 보고서로 제한되었지만,이 반응에서는 인산염으로부터 플레임 지연 제 및 가소체로 사용될 수있는 지방족 인산염 시도를 생성 할 수있다 지방족 인산염 트리 에스터는 인산의 하이드 록실 그룹입니다지방족 유기농 그룹(r)으로 대체 된 구조가 있습니다

그림 1

그림 1 인산 및 테트라 알코 옥시 실란을 사용한 포스페이트 트라이 에스테르의 합성

우리는 또한이 기술을 적용하여 인산을 인산염 에스테르로 직접 변환하여 하수 슬러지 소각 재에서 회수 된 조잡한 인산으로 변환했습니다 먼저, 인산은 일본의 3 개의 지방 정부가 제공하는 하수 슬러지 소각 재를 사용하여 추출 하였다 이 방법은 수용액에서 하수 슬러지 소각 재 및 강한 산성 양이온 교환 수지를 혼합하여 기존의 산 추출 방법으로 피할 수없는 다양한 금속 이온의 용리를 억제하고 인산을 선택적으로 추출하는 것을 포함한다 수득 된 포스페이트 추출물을 감소 된 압력하에 농축 시켰으며, 이는 질량의 조잡한 인산에 의해 대략 80%를 제조하였고, 이는 TROS를 사용한 에스테르 화 반응에 사용되었다 DMF에서 조상 인산 및 테트라 부 독소시 실란의 반응의 결과로, 인산염 시도의 유형 인 트리 부틸 포스페이트는 그람 규모로 성공적으로 합성되었다 (도 2)

그림 2

그림 2 하수 슬러지 소각 재 및 그람-규모의 트리 부틸 포스페이트 합성으로부터의 인산염 추출
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다

이것은 일본의 미사용 인 자원으로부터 원료로서 회수 된 인을 사용하여 전통적으로 인 광석으로부터 생산되는 황색 인으로 만든 인산염 에스테르의 합성을 달성했다 또한 이번에 개발 된 에스테르 화 반응은 유기적입니다Phosphonic acidYA 유기농포스 핀산에도 적용 할 수 있으며 다양한 유기 인형 화합물의 합성에 유용합니다

 

미래 계획

바카라 사이트 쿠폰는 미사용 인 자원에서 인을 회수하고 사회에서 고 부가가치 기술을 구현하기 위해 연구 개발을 계속 수행 할 것입니다 우리는 인 자원의 공급망에 대응하고 미래에 국내에서 인 자원을 반환함으로써 자원 재활용 사회의 실현에 기여할 것입니다

 

기사 정보

게시 된 잡지 :Angewandte Chemie International Edition
종이 제목 : 유기 실리케이트와 인산, 인산 및 포스 핀산의 1 단계 에스테르 화 : 하수 폐기물의 인 바카라 사이트 쿠폰적 재활용
저자 : Yuki Naganawa, Kei Sakamoto, Akira Fujita, Kazuya Morimoto, Manussada Ratanasak, Jun-Ya Hasegawa, Masaru Yoshida, Kazuhiko Sato, Yumiko Nakajima
doi : 101002/anie202416487


용어집

포스페이트
Diphosphorus Pentoxide P2O5수화에 의해 형성, 즉 h 오르토 포스페이트3PO4, H pyrophosphate4P2O7, HPO Metaphosphate3등의 일반적인 용어는 보통 오르 오르 포스페이트를 단순히 인산이라고합니다[참조로 돌아 가기]
하수 슬러지 소각 재
하수 처리 과정에서 생성 된 슬러지는 약 800 ° C의 온도에서 소각됩니다 유기 성분 및 기타 물질은 소각 과정에서 제거되어 인의 질량에 의해 20-30%가 발생합니다 (P2O5전환) 및 고농도를 포함하는 대표적인 미사용 인 자원[참조로 돌아 가기]
바카라 사이트 쿠폰적 재활용
재료 재활용 및 열 재활용과 함께 재활용 방법의 유형이며, 사용 된 자원을 바카라 사이트 쿠폰적으로 분해하여 분자 수준에서 원료 및 기타 귀중한 재료로 변환하는 방법입니다[참조로 돌아 가기]
화염 지연
플라스틱, 고무 및 섬유와 같은 가연성 재료에 첨가되는 바카라 사이트 쿠폰 물질에 대한 일반적인 용어로 화상을 입을 가능성이 줄어 듭니다 (불꽃) 할리 드 및 인 화합물이 주로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
옐로우 린
바카라 사이트 쿠폰식 P4그것은 모든 인 바카라 사이트 쿠폰 물질의 원료 역할을하는 바카라 사이트 쿠폰 물질이며 현재 일본에서 제조되지 않았으며 거의 ​​모든 수입에 의존하고 있습니다[참조로 돌아 가기]
Tetraalkoxysilane (TROS)
4 개의 알콕시기가 실리콘 원자에 결합되는 구조를 갖는 실리콘 화합물에 대한 일반적인 용어 고순도 합성 실리카, 전자 장치의 보호 필름 및 절연 필름의 원료로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
가소제
플라스틱 및 고무와 같은 재료에 유연성과 탄력성을 제공하기 위해 첨가 된 바카라 사이트 쿠폰 물질에 대한 일반적인 용어 에스테르 화합물은 주로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
포스페이트 에스테르
인산으로부터 얻은 에스테르에 대한 일반적인 용어 인산은 트라이 바스 산이기 때문에, 단일 에스테르, 디 에스테르 및 트라이스터의 세 가지 유형의 인산이 있습니다 이 중에서, 트리 에이터는 화염 지연제 및 가소제로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
지방족 유기농 그룹
탄소 원자가 사슬 (선형 또는 분지 체인)에 연결되는 백본 구조를 갖는 유기 그룹을 지칭하는 유기 그룹의 유형 이러한 그룹은 일반적으로 "알킬 그룹"이라고합니다[참조로 돌아 가기]
포스 폰산/포스 핀산
인 옥소 산의 유형 오르토 포스페이트의 3 개의 하이드 록실기는 하나의 수소로 대체되고, 2 개의 수소를 포스 폰산이라고한다 이 중에서, 인 유기 그룹에 직접 결합되는 것은 유기 포스 폰산 및 유기 포스 핀산이라고합니다[참조로 돌아 가기]


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