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。

在这个财政年度，我们在研究主题中谈到了以下三个小问题，内容涉及原子水平上的生物岩的风化过程以及与铯的相互作用。 1。我们使用透射电子显微镜进行了观测，并通过粉末X射线衍射进行了分析，目的是阐明从福岛县Abukuma Granite的风化区露头收集的Biotite样品的矿物学和化学特性。在本财政年度的下半年，我们对Biotite-Vermiculite的混合层结构进行了基于X射线衍射的分析，并成功地证明了由于首次在天然样品中风化而导致的混合层结构的特性变化。自去年以来，我们还使用了许多电子探针微分析，通过元素映射来评估风化的生物岩颗粒内部组合物的异质性的结果。 2。去年，我们使用Micro-X射线吸收细胞（Microxafs）使用同步加速器辐射进行了分析，以阐明风化的Biotite中铁价的分布与ver石的分布之间的关系，今年我们专注于分析和解释结果。基于Microxafs的结果，建议在同一粒子内的ver虫部分与Biitte石之间的铁价没有差异，并且在颗粒边缘的边缘和粒子内的三价铁倾向于更高。由于未发现ver虫形成部分的相关性，因此人们认为铁氧化与ver石形成之间的反应单独进展。 3.去年，一份学术论文汇编了南非抛物线的“氢化物岩”的矿物学评估，该评估新近被作为日本粘土学会的参考样本，并于去年被提交，并在今年上半年被接受了两次。上述多个研究结果将汇编为论文，并在未来发表。