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with perovskite- and LiNbO-type structures稲熊 宜之*; 田中 樹恵*; 土谷 武史*; 森 大輔*; 勝又 哲裕*; 大場 友則*; 開 康一*; 高橋 利宏*; 齋藤 寛之
Journal of the American Chemical Society, 133(42), p.16920 - 16929, 2011/09
被引用回数：84 パーセンタイル：85.78(Chemistry, Multidisciplinary)We synthesized two high-pressure polymorphs PbNiO with different structures, a perovskite-type and a LiNbO-type structure, and investigated their formation behavior, detailed structure, structural transformation, thermal stability, valence state of cations, and magnetic and electronic properties. A perovskite-type PbNiO synthesized at 800
C under a pressure of 3 GPa crystallizes as an orthorhombic GdFeO-type structure with a space group Pnma. The reaction under high pressure was monitored by an in situ energy dispersive X-ray diffraction experiment, which revealed that a perovskit-type phase was formed even at 400C under 3 GPa.
白木 文也*; 吉川 妙子*; 大島 明博*; 大島 雄二*; 高澤 侑也*; 福武 直之*; 大山 智子*; 裏川 達也*; 藤田 創*; 高橋 朋宏*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(15), p.1777 - 1781, 2011/08
被引用回数：8 パーセンタイル：53.37(Instruments & Instrumentation)イオン照射時のブラッグピーク付近での化学反応の局所性を利用して、傾斜的に親水基が導入された燃料電池用新規プロトン交換膜材料を創製し、燃料電池特性を評価した。フッ素系高分子材料にXe
照射を真空・室温下で行い、ブラッグカーブに沿ったLETの違いを利用して傾斜的なラジカル生成を誘起した。照射後、スチレンモノマーをグラフト反応させ、スルホン化処理することで親水基の傾斜的な分布を有するプロトン交換膜を得た。これを用いて作製した膜/電極接合体は、特に電圧の安定性が従来のものよりも優れていることが明らかとなり、燃料電池の性能向上に繋がると期待される。
長尾 誠也; 松永 武; 鈴木 康弘*; 平木 敬三*
地球化学, 35(3), p.107 - 120, 2001/08
天然水における放射性核種の移行挙動に影響を及ぼす要因の1つとして高分子の有機物が考えられる。この影響を定量的に把握するには、有機物そのものの特徴を検討する必要がある。本研究では、溶存有機物の濃縮等の複雑な前処理を行わずに、河川水を直接、高速液体ゲル浸透クロマトグラフィー紫外検出で測定し、これまでの方法に比べて簡便迅速に有機物の分子サイズ特性を調べた。溶存有機炭素濃度0.7~2.6mg/1の久慈川河川水中の紫外吸収有機物は、濃縮・精製した河川水フルボ酸のクロマトグラムとほぼ同じ特徴を有し、大部分がみかけの分子サイズ10,000daltons以下のフルボ酸様物質により構成されていることが明らかとなった。また、フルボ酸様物質の濃度は、溶存有機炭素濃度と同様に上流から下流に向けて増加し、溶存有機物の大部分を占めていると考えられる。
鈴木 康弘*; 長尾 誠也; 中口 譲*; 松永 武; 村岡 進; 平木 敬三*
地球化学, 31, p.171 - 180, 1997/00
久慈川水系の河川水中に存在する蛍光物質の蛍光特性を濃縮等の試料前処理を行うことなく、3次元励起・蛍光光度計により調べた。河川水試料は久慈川から7点及び支流の3点で採取した。河川水の3次元励起・蛍光スペクトルは2ヶ所に蛍光強度ピークを有し、励起波長220
5nm/蛍光波長42515nm及び励起波長32510nm/蛍光波長43010nmに蛍光強度ピークを示した。河川水試料中の蛍光強度ピーク位置及び蛍光強度比は、久慈川の中・下流域に分布する黒ボク土から抽出したフルボ酸のものとほぼ一致した。これらの結果より、久慈川水系の河川水中に溶存する蛍光物質は、主に、久慈川流域から供給されたフルボ酸様物質により構成されていることが示唆される。
高澤 侑也*; 福武 直之*; 高橋 朋宏*; 裏川 達也*; 大島 雄二*; 五輪 智子*; 白木 文也*; 藤田 創*; 岡 壽崇; 村上 健*; et al.
no journal, ,
Fluoropolymers such as PTFE, PFA and FEP were irradiated with heavy ion beam from Medium Energy Beam Port at Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) in NIRS. The direct etching for fluoropolymers was succeeded by various heavy ion beam irradiation, and the etching rates increased with increasing linear energy transfer (LET).
岸本 雅彦*; 阿部 浩之; 原木 岳史*; 内田 裕久*
no journal, ,
これまでわれわれは、KOHによるアルカリ処理等によってMmNi
系水素吸蔵合金の初期水素吸収速度の向上のための改善を行ってきた。本研究では、合金表面に電子線照射を施し、その効果とアルカリ処理の有無による初期水素吸収速度の違いについて研究を行った。サンプルに対して、2MeVの電子線照射(ドーズ量:1
10
cm
,フルエンス率:4.910
cms
)を実施し、水素吸収速度測定は電気化学的手法により行った。その結果、未照射試料に比べ電子線照射試料は、約8倍の初期水素吸収速度の向上が見られた。また、照射後さらにKOHアルカリ処理を施した試料については、未照射試料に比べ、最大で約11倍もの吸収速度が速くなることが判明した。これにより、従来からのアルカリ処理に加えて、電子線照射技術を組合せることで水素吸収能力を格段に向上させることがわかった。
大島 明博*; 白木 文也*; 高澤 侑也*; 藤田 創*; 吉川 妙子*; 巽 貴浩*; 坪倉 英裕*; 高橋 朋宏*; 五輪 智子*; 坂上 和之*; et al.
no journal, ,
イオン照射時のブラッグピーク付近での化学反応の局所性を利用して、傾斜機能性を有するフッ素系高分子材料の創製を検討した。フッ素系高分子材料にXeイオン照射を真空・室温下で行い、ブラッグカーブに沿った傾斜的なラジカル生成を誘起した。照射後、スチレンモノマーをグラフト反応させ、スルホン化処理することで親水基の傾斜的な分布を有する機能性材料の創製を検討した。
鷲尾 方一*; 白木 文也*; 大島 雄二*; 高澤 侑也*; 藤田 創*; 五輪 智子*; 工藤 久明*; 岡 壽崇; 濱 義昌*; 村上 健*; et al.
no journal, ,
固体高分子形燃料電池は高効率かつグリーンなエネルギー源として注目されており、従来のものよりも長持ちで安価なプロトン交換膜の開発が望まれている。本研究では、新規機能性傾斜プロトン交換膜を開発し、その性能評価を行った。プロトン交換膜はポリ(テトラフルオロエチレン-co-ヘキサフルオロプロピレン)を基材とし、放射線医学総合研究所HIMACからの重イオンビームを照射し、スチレンモノマーをグラフト重合の後、クロロ硫酸溶液を用いてスルホン化して合成した。重イオンビームの傾斜的なエネルギー付与を利用することで、プロトン交換膜中の親水基の傾斜分布を形成した。その後、合成したプロトン交換膜で膜/電極接合体(MEA)を作製し、燃料電池としての発電特性を評価した。4時間の発電特性試験の結果、従来のNafionを用いたMEAはフラッディング(水分過多)によって性能が低下したが、新規開発したプロトン交換膜を用いたMEAはフラッディングを防げることがわかり、長時間の発電試験においても安定した性能を示した。
系水素吸蔵合金の電気化学的水素吸収特性に及ぼす電子線照射及びアルカリ処理の影響村木 啓太*; 岸本 雅彦*; 阿部 浩之; 原木 岳史*; 内田 裕久*
no journal, ,
Mm(Misch metal)系水素吸蔵合金はNi-MHバッテリーの負極材として用いられており、これらの充電放電(水素吸蔵/放出)のプロセスでは材料の表面状態が非常に効いてくることがわかっている。本研究では、その表面状態を改善するために電子線照射による表面改質に着目し、照射後の電気化学的水素吸収特性並びに表面アルカリ処理による水素吸蔵量の変化について、特に、その照射環境の違い(大気中, 真空中, Heガス雰囲気中)による水素吸蔵量の変化について調べた。電子線照射条件は2MeV, 110cmとし、照射後、サンプル表面をアルカリ処理(6M-KOH、室温)を施し、その後初期水素吸蔵速度測定を実施した。その結果、最も大きな変化としては、大気中で電子線照射を施したサンプルが未照射サンプルに比べ16倍以上の水素吸収速度が向上したことが判明した。XPS測定によるサンプル表面深さ方向分析の結果、表面には酸化膜層が形成されており、真空中照射,He雰囲気中照射の順に酸化膜層が薄くなっていることが判明した。厚く酸化膜層が形成された場合は非化学両論組成酸化物となり、水素分子の解離を促進し、高い水素化速度が得られたと結論できる。
村木 啓太*; 中川 拓也*; 岸本 雅彦*; 阿部 浩之; 原木 岳史*; 内田 裕久*
no journal, ,
材料の表面改質の手法として電子線照射を実施し、種々の電子線照射環境の違いによる水素吸蔵合金の水素吸収・放出特性に及ぼす影響について調べた。電子線照射は真空雰囲気中、Heガス雰囲気中、大気の3つの照射環境で照射した。電気化学的手法を用いて合金の初期水素吸収速度測定を行った結果、大気照射による場合は真空又はHeガス中での照射に比べ5倍以上の吸収速度の向上が見られた。ESCAによる表面分析の結果、大気照射では希土類元素の非化学量論的な酸化物が形成されていることが確認でき、この存在により高い初期水素吸収速度を示したことが判明した。
森山 和広*; 村木 啓太*; 岸本 雅彦*; 阿部 浩之; 原木 岳史*; 内田 裕久*
no journal, ,
水素吸蔵合金の材料表面改質の手法として、電子線照射をとりあげ、電子線の照射雰囲気がMmNi
系水素吸蔵合金の電気化学的水素吸収放出特性に及ぼす影響について調べた。それぞれの照射雰囲気(大気,真空中,Heガス雰囲気中)と水素吸収速度の関係を比較すると、未照射サンプルと比べ大気中照射、真空中照射の順で水素吸収速度が向上した。しかし、He雰囲気中照射では水素吸収速度が、未照射と比べ変化が見られなかった。照射サンプル表面層のXPS分析を行った結果、大気中と真空中照射サンプルではLaとCeの酸化物が表面層にランダムに形成されており、これら酸化物層が水素吸収速度に寄与している可能性が示唆された。
徳平 真之介*; 大畑 雄暉*; 阿部 浩之; 原木 岳史*; 内田 裕久*
no journal, ,
LaNi
Al
の水素吸蔵合金に大気中で電子線を照射することで、水素との高い反応性を持つ非化学両論組成の希土類酸化物が形成され、未照射試料に比べ初期水素吸収速度が向上することを見出した。また電子線照射とアルカリ処理を組み合わせることによって、水素吸蔵合金表面に形成された酸化物の中にアルカリ金属原子が侵入し、表面の仕事関数が低下して水素吸収速度が向上することも判明した。
Al水素吸蔵合金の初期水素吸収速度に及ぼす電子線照射及びアルカリ処理の影響小野 大河*; 徳平 真之介*; 阿部 浩之; 原木 岳史*; 内田 裕久*
no journal, ,
水素吸蔵合金は大気中または真空中においても合金表面上では酸化皮膜,水酸化被膜が形成される。金属と水素, 水との反応は第一段階として、金属表面でのH
, HOの解離から始まる。そのため水素と水素吸蔵合金との反応は表面状態に非常に影響を受けるので、合金の表面改質は重要となる。本研究では表面改質を行うために電子線照射を実施し、電子線照射及び従来の表面改質技術であるアルカリ処理が水素吸蔵合金の初期水素吸収速度及び仕事関数に与える影響を調べた。その結果、アルカリ処理を施した場合、初期水素吸収速度が1.5倍向上した。さらに照射を施すことで、アルカリ処理のみの場合に比べ、初期水素吸収速度が2倍向上することが判明した。それぞれのサンプルについて仕事関数測定を行ったところ、水素吸蔵能が向上するほど、仕事関数が負側にシフトすることが分かった。このことより、表面近傍において仕事関数が負にシフトする、すなわちクーロン障壁が低くなる事で電子交換が容易になり、初期における水素吸収速度が速くなったと解釈できる。
平木 義久; 寺澤 俊春*; 今泉 憲*; 谷口 拓海; 加藤 潤; 大杉 武史; 曽根 智之; 中澤 修; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)の汚染水処理から発生する廃棄物を、セメント等で固化処理する場合の放射性核種濃度による上限値を評価する目的で、固化する放射性核種量と廃棄体温度の関係について、放射線輸送コード及び熱解析コードを用いた解析を行った。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。
平木 義久; 榎本 真由*; 寺澤 俊春*; 今泉 憲*; 加藤 潤; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所(福島第一)の汚染水処理から発生する廃棄物を、セメント等で固化処理した場合の固化体の最大温度を評価する目的で、様々な廃棄物保管容器を模擬し、放射線輸送コード及び熱伝搬コードを用いた解析を行った。解析概要及び得られた結果の一部を紹介する。
角田 あやか; 大曽根 理*; 平木 義久; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*
no journal, ,
福島第一原子力発電所内の水処理二次廃棄物に対する、K系アルカリ刺激材料(AAM)の固化適用性検討に必要な物性データ取得のため、圧縮強度試験および
線照射による水素発生量の測定を行った。本試験項目において、K系AAM固化体は粉体材料の種類により異なる傾向を示すことが分かった。また、圧縮強度試験において、K系AAMは粉体材料の種類により他の固化材料と同程度の強度を有することが分かった。
平木 義久; 齋藤 利充*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*
no journal, ,
福島第一原子力発電所汚染水処理過程で発生する二次廃棄物の固化処理におけるK系アルカリ刺激材料(AAM)の適用可能性を示すため、実際の廃棄物処理における作業性に係る物性試験を実施した。模擬廃棄物を含まないK系AAMを作製し、粘度変化および凝結時間を測定した。得られたデータについて他の固化材料と比較した結果、流動性が高く、硬化が早いことが確認された。
平木 義久; 角田 あやか; 齋藤 利充*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)で発生する水処理二次廃棄物の固化処理について、K系アルカリ活性材料(AAM)の適用可能性を示すため、模擬廃棄物を混合させた際の物性に対する影響の把握を目的とし、粘度および圧縮強度を測定した。得られた物性について廃棄物を混合しない系(母材)および他の固化材料と比較を行った。K系AAMは廃棄物を混合した場合でも高い流動性があり、圧縮強度の低下が他の材料より小さい傾向が確認された。
佐藤 努*; Islam, C.*; Elakneswaran, Y.*; 平木 義久; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; Provis, J.*
no journal, ,
福島第一原子力発電所における汚染水処理で発生した鉄共沈スラリーは、その安全な保管や処分のため安定固化する必要がある。本研究では、アルカリ刺激材を用いて、鉄共沈スラリーに吸着している陰イオン(特にヨウ素やセレン)の保持性について調べた。その結果、ヨウ素に関しては硝酸銀の添加により、亜セレン酸に関してはアルカリ刺激材そのものに保持が期待できることが明らかとなった。
平木 義久; 角田 あやか; 齋藤 利充*; 曽根 智之; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*; 大杉 武史; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所で発生する水処理二次廃棄物の固化処理について、アルカリ刺激材料(AAM)の適用性検討を進めている。固化処理を行った廃棄体は、処分にあたって一定の基準を満足する必要がある。しかし本研究において、同一製造ロットの原料(メタカオリン)であっても、購入時期の異なるものを使用した場合に、AAMの粘性,圧縮強度等に差が生じることが分かった。AAMの物性に変化をもたらす原料に由来する要因が分かれば、固化処理に係る仕様検討に有用なデータが得られる。原料の分析を実施した結果、結晶相およびAlの溶出量の差異がAAMの物性に影響を与えている可能性が示唆された。
