局所構造解析に基づく黒雲母の風化プロセスと構造変化が収着特性に与える効果の解明

基于局部结构分析阐明黑云母风化过程和结构变化对吸附性能的影响

基本信息

批准号：
17J06006
负责人：
菊池亮佑
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

原子レベルでの黒雲母の風化過程とセシウムとの相互作用についての研究課題において、今年度は以下の３つの小課題に取り組んだ。1、福島県阿武隈花崗岩の風化帯露頭から採取を行った黒雲母試料の鉱物学的・化学的特徴を明らかにするという目的で透過型電子顕微鏡による観察および粉末X線回折による分析を行った。今年度後期に黒雲母―バーミキュライトの混合層構造についてのX線回折に基づく解析を行い、天然試料において初めて風化に伴う混合層構造の特徴の変化を定量的に示すことに成功した。昨年度から風化黒雲母粒子内の組成の不均質性を多数の電子プローブ微小分析による元素マッピングを通して評価してきた結果についての取りまとめも今年度に並行して行った。２、風化した黒雲母中の鉄の価数の分布とバーミキュライト化の分布との関係を明らかにするために放射光を用いたマイクロＸ線吸収微細構造(マイクロXAFS)による分析を昨年度に行ったが、今年度はその結果の解析および解釈を中心に行った。マイクロXAFSの結果に基づくと同一粒子内のバーミキュライト化した部分と黒雲母部分で鉄価数に違いはないことが示唆され、3価の鉄は粒子の端部で多く、粒子内部で少ない傾向を示した。バーミキュライト化した部分との相関は見られなかったため、鉄の酸化とバーミキュライト化はそれぞれ別個に反応が進行すると考えられる。３、日本粘土学会の参考試料として新たに採用された、南アフリカ, パラボラ産の”ハイドロバイオタイト”の鉱物学的評価をまとめた学術論文を昨年度に投稿し、今年度前期に2度の改訂を経て受理された。なお、上記の複数の研究成果は論文として取りまとめて、今後公表される予定である。

今年，我们在黑云母风化过程及其与铯原子水平相互作用的研究项目中，研究了以下三个子问题。 1. 为了澄清从福岛县阿武隈花岗岩风化露头采集的黑云母样品的矿物学和化学特征，使用透射电子显微镜进行观察并使用粉末 X 射线衍射进行分析。今年下半年，我们对黑云母-蛭石混层结构进行了X射线衍射分析，首次成功定量论证了混层结构在自然风化过程中特性的变化。样品。今年，我们还汇编了去年通过使用多电子探针微分析的元素图评估风化黑云母颗粒内成分异质性的结果。 2. 去年，我们利用同步辐射进行了微X射线吸收精细结构（micro-XAFS）分析，以阐明风化黑云母中铁价态分布与蛭石化分布之间的关系，但今年我们的重点是。分析和解释结果。根据显微XAFS的结果，表明同一颗粒内的蛭石部分和黑云母部分的铁价没有差异，三价铁往往在颗粒边缘较多，在颗粒内部较少。粒子显示。由于没有观察到与蛭石化部分的相关性，因此认为铁的氧化和蛭石化是分开进行的。 3、去年我们提交了一篇学术论文，总结了南非帕拉波拉“水黑云母”的矿物学评价，该论文被日本粘土学会新采用为参考样品，今年上半年又修改了两次过了一会儿就被接受了。上述多项研究成果将总结为论文，日后发表。