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室田 健人*; 青柳 登; Mei, H.; 斉藤 拓巳*
Applied Geochemistry, 152, p.105620_1 - 105620_11, 2023/05
被引用回数：1 パーセンタイル：56.68(Geochemistry & Geophysics)The confinement in small spaces influences the complicated reaction involving water molecules under electrostatic potentials at the solid-liquid interface. It is unclear, in particular, how the hydration state of metal ions adsorbed on the surface changes as a function of the pore size. This study analyzed the adsorption states of europium aqua ions on mesoporous silicas with different pore distributions in comparison with nonporous silica using time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy. The parallel factor analysis was used to differentiate the contribution of different chemical species of Eu(III) to the fluorescence signal and determine the influence of the pore size on each chemical species. The results show that Eu(III) mainly form outer-sphere complexes with silica below pH 6, where Eu(III) adsorption is low. Within nano-sized pores, distortion of the hydration structure and a decrease in the hydration number were suggested in this pH range. As the concentration of the silicate ions derived from the dissolution of silica increases with increasing pH, Eu(III) form the silica/Eu(III) /silicate ternary surface complexes. Within nano-sized pores, the concentration of silicate ions decreases due to the overlap of the electric double layer, which inhibits the formation of the ternary surface complex. Furthermore, at high pH, Eu(III) multinuclear complexes formed only on the mesoporous silica surface. This adsorption behavior specific to nano-sized pores could not be concluded by macroscopic adsorption experiments alone because the amount of Eu
adsorbed per unit surface area did not differ between the mesoporous and nonporous silicas. Consideration of the silicate complexes should be indispensable in future studies on the adsorption of lanthanide ions using mesoporous silica.
斉藤 拓巳; 室田 健人*
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故によって汚染された地域における、放射線防護および汚染土壌の保管・廃棄において、土壌中での放射性セシウムの長期挙動の理解が重要となる。チェルノブイリ事故後、土壌への放射性セシウムの固定化に関する多くの研究がなされてきているが、土壌への強い固定化のために、土壌からの長期の脱離挙動に関しては、あまり知られていない。本研究では、福島汚染土壌中の放射性セシウムの化学形および粒径分布を統計的に評価するとともに、"infinite bath"法にて長期脱離挙動を調べることで、セシウムの土壌中での振る舞いに関する、これまでの静的な描像を問いなおすことを目的とした。
室田 健人*; 青柳 登; Mei, H.; 斉藤 拓巳*
no journal, ,
放射性廃棄物から溶出した放射性核種の地下環境中の動態においては、移行の過程での岩石や緩衝材内部の微小な空隙への吸着が重要な機構である。メソスケール(2
50nm)やナノスケール(2nm以下)の微小な空隙内での水の性質がより大きな空隙内でのそれと異なることが報告されているが、イオンの吸着がどのように異なるのかは明らかでない。そこで、微小空隙を有する岩石の模擬物質として、異なる径のメソ空隙を持つメソポーラスシリカに対しEu(III)を吸着させ、その吸着状態をTRLFSで分析した。得られたデータを多変量解析することで、空隙サイズによってEu(III)の吸着状態がどのように変化するのかについて調べた結果を報告する。
