A Remote valency control technique; Catalytic reduction of Uranium(VI) to Uranium(IV) by external ultrasound irradiation

遠隔原子価調整技術; 外部超音波照射による6価ウランの4価ウランへの還元

虎石 貴; 木村 貴海 ; 有阪 真 

Toraishi, Takashi; Kimura, Takaumi; Arisaka, Makoto

本研究では、白金黒触媒による超音波照射誘起化学反応の増強効果について報告している。水溶液に対する超音波照射は水素ラジカルやOHラジカルを生成するため、水溶液内の金属イオンの酸化還元を引き起こすことが知られている。これまでも超音波照射によってアクチノイドイオンの原子価が変化することは知られていたが、その効果は弱く、アクチノイド分離に必要な酸化還元力をもたらすことは不可能であると考えられてきた。本研究では、白金黒固体触媒が超音波照射によって引き起こされる化学反応を著しく増強することを初めて発見し、この増強効果の実証のために、白金黒触媒共存下における6価ウランを超音波照射によって4価へと還元した。なお、還元を進行させるためには、酸化剤としてはたらくOHラジカル捕捉のために、2-propanolで飽和させたArガスのバブリングによる2-propanolの継続供給が必須条件であることも明らかにした。

We here report the enhancement of a sonochemical effect (chemical reaction induced by ultrasound irradiation) by a Pt black catalyst; the sonochemical reduction of the highly stable U(VI) was demonstrated using this catalytic reaction.