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Chemical state analysis of high-temperature molten slag components by using high-energy XAFS

高エネルギーXAFSによる高温スラグ成分の化学状態分析

岡本 芳浩; 大杉 武史; 赤堀 光雄; 小林 徹; 塩飽 秀啓

Okamoto, Yoshihiro; Osugi, Takeshi; Akabori, Mitsuo; Kobayashi, Toru; Shiwaku, Hideaki

高温溶融スラグ(SiO$$_{2}$$-CaO-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$-CeO$$_{2}$$)中のセリウムの化学状態について調べるために、セリウムK吸収端を使用した高エネルギーXAFS測定を実施した。EXAFS解析から得られたCe-O距離の変化から、セリウムの化学状態は、溶融状態では4価、固体状態では3価をとっていることが分かった。室温におけるデバイワーラー因子は非常に大きく、その値は高温溶融状態でもその変化量は大変小さかった。この結果は、セリウム元素が固体スラグ中で極めて構造秩序が低く、かつ安定な状態にあることを示唆している。

High energy XAFS measurement using cerium K-edge was performed to study the chemical state of cerium in high-temperature molten slag (SiO$$_{2}$$-CaO-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$-CeO$$_{2}$$). It was found from the change in the nearest Ce-O distance obtained from EXAFS analysis and the energetic shift of the white line peak observed in XANES analysis that oxidation state of cerium was tetravalent in the molten state and trivalent in solid state. The Debye-Waller factor of the nearest Ce-O pair in solid slag was very large even at room temperature, and the change in its value upon heating and melting was very small. This result suggests that cerium is highly disordered and stable in solid slag.

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パーセンタイル:85.58

分野:Chemistry, Physical

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