アルコール溶液中での多光子励起によるEuの光還元反応

Reduction of Eu by multiphoton excitation in alcohol solutions

松田 晶平  ; 中島 信昭*; 横山 啓一  ; 八ッ橋 知幸*; Chosrowjan, H.*; 谷口 誠治*; 染川 智弘*

Matsuda, Shohei; Nakashima, Nobuaki*; Yokoyama, Keiichi; Yatsuhashi, Tomoyuki*; Chosrowjan, H.*; Taniguchi, Seiji*; Somekawa, Toshihiro*

1970年代に提唱されたランタニドイオンの光酸化還元反応を利用する精製は、有用金属の分離回収や放射性廃棄物の減容に貢献する可能性がある。そこで、ユウロピウムを対象に検証した。ここでは、メタノールおよびエタノール溶媒、またパルス幅ナノ秒レーザーを励起光源に用いた。いずれの溶媒でも、励起波長依存性から、f-f遷移を介した吸収によりEuEuの還元が起こることがわかった。また、励起光強度依存性から2光子過程であることが確認された。メタノール溶媒に比べエタノール溶媒では、高い光還元効率が得られたことから、溶媒効果が示唆された。

The photoredox reactions of lanthanides as a photochemical separative technique proposed in the 1970s are expected to be applied for recovery and recycling of rare metals and nuclear fuel reprocessing. In this study, Eu ions in methanol and ethanol solutions were reduced to Eu ions upon irradiation with nanosecond laser pulses. Eu was observed when the laser wavelength was tuned to f-f transition bands at 394 and 465 nm. The formation rate of Eu was proportional to the square of the incident laser intensity, indicating that the photoreduction is induced by a two-photon process. The efficiency of the photoreduction in ethanol was higher than that in methanol.