時間分解型蛍光分光法と量子化学計算による極低濃度TRU核種の錯形成機構解明

利用时间分辨荧光光谱和量子化学计算阐明极低浓度 TRU 核素的复合物形成机制

• 批准号: 17760677
• 负责人: 虎石 貴
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency (2006)The University of Tokyo (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760677/
• 关键词: アクチニド; TRU核種; 時間分解型蛍光分光法; 極低濃度; 錯形成; 量子化学計算; 複核錯体; 溶液化学

近年、放射性廃棄物処分の安全評価における不確定性を増大させる要因として、天然有機高分子中の特定の部位との強い錯形成反応に起因する、極低濃度におけるTRU核種-水酸基-キレート配位子型の複核アクチノイド3元錯体の重要性が明らかとなりつつある.本研究ではこのような背景から、極低濃度(10^<-8>M-10^<-11>M)TRU核種・有機配位子錯体の構造決定手法の確立を通じ、極低濃度領域でのTRU核種の錯形成機構を解明することを目的とした.平成19年度の具体的な研究業績は以下の通りである.1,時間分解型蛍光分光法:架橋配位子からの直接脱励起測定による金属-金属間の結合状態評価フェムト秒時間分解型蛍光分光装置によって、配位子からの直接脱励起(〜ps)の観測が可能であり、これによって配位子-金属間電荷移動を評価することができる.複核錯体では、配位子官能基(OHや=Oなど)と水酸基の双方が架橋となる可能性があるため、配位子からの脱励起過程の評価によって、架橋配位子の種類による電荷移動の効率の違いを系統的に明らかにし、錯体内の架橋配位子の種類を決定する手法を確立した.この手法と架橋配位子の決定手法と配位水を明示的に含んだ錯体の化学量論比決定法を組み合わせ、世界で初めての極低濃度での錯体構造決定手法を構築した.2.量子化学計算:TDDFTによる希土類およびアクチノイド錯体の発光メカニズムの解明1.で確立した発光分光による評価手法の理論的な裏づけのために、時間依存密度汎関数法(TDDFT)による励起状態におけるエネルギー移動および発光メカニズムを解明した.本研究によって、希土類錯体の配位子-中心金属間エネルギー移動発光は電子励起状態における配位子と4f軌道のオーバーラップによってもたらされることが明らかとなった.

近年来，由于天然有机聚合物中与特定位点的强烈络合反应，在极低浓度下，Tru核苷酸羟基螯合的配体双核黑核酸化型三核三核三元复合物的重要性已变得明显，这是增加放射性废物散发性安全性评估的不确定性的因素。从这个背景来看，这项研究通过建立一种方法来确定极低浓度的结构（10^<-8> M-10^<-11> M）TRU核素和有机配体配合物。目的是阐明该地区TRU核素的复杂形成机理。 2007年的特定研究结果如下：1。时间分辨荧光光谱：通过直接取消启动测量的交联配体进行评估金属 - 金属键状态。飞秒时间分辨的荧光光谱仪允许观察配体的直接去激发（〜ps），从而可以评估配体金属电荷转移。在双核络合物中，配体官能团（OH），因为（和= O等）和羟基都可以桥接，因此，从配体系统上对脱位过程的评估揭示了电荷转移效率的差异，具体取决于交联的配体的类型，并确定了交叉链接类型的综合体内的方法。该方法与确定交联配体的方法以及确定明确含有配位水的复合物的化学计量比的方法，用于构建世界上第一种在极低浓度下确定复杂结构的方法。2。量子化学计算：通过1。支持1.建立的发光光谱评估方法的TDDFT阐明稀土和色素络合物的发光机制。我们已经阐明了能量传递和发光状态的能量传递和发光机制，这是通过时间依赖性的依赖性依赖性的IS rareation comptive Is comportion comptive comptive comptive iS racection comportion convertiation。电子激发态中的配体和4F轨道。

项目成果

Polynuclear Complex Formation of Trivalent Lanthanides by 5-sulfosalicylate in aqueous system

5-磺基水杨酸盐​​在水体系中形成三价镧系元素的多核配合物

• 发表时间: 2007
• 期刊: Inorganica Chimica Acta 360
• 作者: Toraishi;T.;Nagasaki;S.;Tanaka;S.
• 通讯作者: S.