酸化物および雲母表面に吸着した極微量Csの結合状態

Chemical states of trace-level Cs adsorbed on oxides and mica

馬場 祐治  ; 下山 巖   ; 平尾 法恵; 和泉 寿範

Baba, Yuji; Shimoyama, Iwao; Hirao, Norie; Izumi, Toshinori

粘土鉱物の主要成分である二酸化ケイ素、アルミナおよびマイカ(人造雲母)表面に極微量のセシウムを吸着させ、その結合状態を放射光を用いた全反射X線光電子分光法(TR-XPS)で解析した。比較のため他のアルカリ金属に関しても実験を行った。入射するX線の角度を表面すれすれにして全反射条件にすると、XPSにおけるCs 3d領域のバックグラウンドは、通常のXPSの1/10以下に低下し、200ピコグラムまでの極微量のセシウムの結合状態解析が可能となった。基板を塩化セシウムの溶液に浸してセシウムを吸着させた試料を水で洗浄すると、洗浄に伴い、Cs 3dの結合エネルギーは高エネルギー側にシフトした。さらに試料を超音波洗浄した後でも、わずかにピークが認められ、その結合エネルギーは洗浄前に比べ0.8eV高結合エネルギー側にシフトした。このことから洗浄後に残った"取れにくい"極微量のCsは、通常の吸着状態より、Csと基板間の分極が小さく、共有結合に近い結合状態をとることが明らかとなった。

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