鉄-マンガン二次ナノ鉱物の生成過程と微量元素の地球化学的挙動に対する影響の解明

阐明铁锰二次纳米矿物的形成过程及微量元素对地球化学行为的影响

基本信息

批准号：
09J04107
负责人：
柏原輝彦
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は、地球表層に存在する鉄水酸化物やマンガン酸化物がどのように生成するのか、あるいは生成後、周囲の環境に対してどのような影響を与えるのかを調べるという目的の課題である。昨年度から、海洋環境に広く存在し、様々な微量元素の濃集することで海水中の元素の溶存濃度を規定している物質である鉄マンガン酸化物に着目し、海水中の微量元素との相互作用に関して研究を行っているが、鉄マンガン酸化物への微量元素の吸着構造をX線吸収微細構造などの手法を用いて系統的に調べた結果、海水から取り込まれたモリブデンとタングステンが吸着に伴って、分子の構造を大きく変化することを見出していた。そこで本年度は、様々なイオンと固相を比較することで、吸着構造を規定する化学的要因を調べた。その結果、固相表面の酸性度およびイオンの酸性度が吸着種のイオンの安定性に大きく聞いていること、また、固相表面の水酸基の幾何学的な配置が分子の構造変化を支配していることを見出した。このメカニズムを明らかにしたことで、今後、モリブデンとタングステン以外の様々な元素についての吸着現象の理解が進むと期待されるという点で、環境地球化学分野における元素の挙動の理解に対して、極めて重要な意義をもつと考えられる。

该研究主题旨在调查地球表面上存在氢氧化铁和锰氧化物，以及它们在形成后它们对周围环境的影响。 Since last year, we have been focusing on iron manganese oxide, a substance that has been widely present in the marine environment and regulates the dissolved concentration of elements in seawater by concentrating various trace elements, and have been researching the interactions with trace elements in seawater.However, we have systematically investigated the adsorption structure of trace elements on iron manganese oxide using methods such as X-ray absorption fine structures, and found从海水吸收的那个钼和钨在吸附时会改变分子的结构。因此，今年，我们通过比较具有固体相的各种离子来研究定义吸附结构的化学因子。结果，发现固相表面的酸度和离子的酸度对吸附物种的离子的稳定性得到了极大的了解，并且羟基在固相表面上的几何排列决定了分子的结构变化。通过阐明这种机制，预计它对于理解环境地球化学领域的要素的行为具有至关重要的意义，因为预计将来会改善钼和钨外的各种元素的吸附现象。