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吉田 寿雄*; 山本 旭*; 細川 三郎*; 山添 誠司*; 吉川 聡一*; 原 賢二*; 中村 充孝; 蒲沢 和也*; 田中 庸裕*
Topics in Catalysis, 64(9-12), p.660 - 671, 2021/08
被引用回数:2 パーセンタイル:12.08(Chemistry, Applied)Inelastic neutron scattering (INS) enables direct and selective observation of H species due to the extremely large incoherent neutron scattering cross section of a hydrogen atom. In the present study, the adsorbed H species on some heterogeneous precious metal catalysts supported by alumina and carbon black were investigated by in situ INS spectroscopy with a newly designed sample cell. Three alumina-supported metal catalysts having Pt, Pd, and Rh metal nanoparticles with different particle sizes exhibited different INS spectra in intensities and band distribution. Observation of the H species on the metal nanoparticles and the alumina surface revealed their properties. In addition, the H atoms stored in Pd nanoparticles were observed as palladium hydride. In contrast, the H species on a Pt catalyst supported by carbon black were found to be strongly adsorbed on the carbon support.
山添 誠司*; 山本 旭*; 細川 三郎*; 福田 良一*; 原 賢二*; 中村 充孝; 蒲沢 和也*; 佃 達哉*; 吉田 寿雄*; 田中 庸裕*
Catalysis Science & Technology, 11(1), p.116 - 123, 2021/01
被引用回数:5 パーセンタイル:35.71(Chemistry, Physical)Hydrogen (H) species adsorbed on catalyst surfaces are key intermediates in catalytic hydrogenation reactions over supported metal catalysts. However, individual identification of H species on the metal catalysts has not been established to date. Here, we elucidated the H species on Pt/AlO by the combination of inelastic neutron scattering (INS) and density functional theory (DFT). Several H species in the presence of H were successfully identified at different sites on the Pt surface and AlO support. The INS and FT-IR measurements revealed that the hydride/atop Pt-H, bridged perimeter/terrace Pt-H-Pt, and threefold Pt-H are active intermediates in the CH hydrogenation reaction, whereas the edge Pt-H-Pt is a rather inert species. In addition, the measurements indicate that the AlO itself acts as hydrogen storage material by mediating AlO-H and Al-H-Al species, which serve H species in the CH hydrogenation reaction.
津田 修一; 吉田 忠義; 中原 由紀夫; 佐藤 哲朗; 関 暁之; 松田 規宏; 安藤 真樹; 武宮 博; 谷垣 実*; 高宮 幸一*; et al.
JAEA-Technology 2013-037, 54 Pages, 2013/10
東京電力福島第一原子力発電所事故後における広域の詳細な空間線量率マップを作成するために、原子力機構は走行サーベイシステムKURAMA-IIを用いた測定を文部科学省の委託を受けて実施した。KURAMAは、一般乗用車に多数搭載して広範囲の空間線量率を詳細かつ短期間に把握することを目的として京都大学原子炉実験所で開発されたシステムである。KURAMAは、エネルギー補償型線検出器で測定した線量率をGPSの測位データでタグ付けしながら記録する測定器、データを受け取り可視化のための処理や解析を行うサーバ、エンドユーザがデータを閲覧するためのクライアントから構成される。第2世代のKURAMA-IIでは更なる小型化、堅牢性の向上、データ送信の完全自動化等の機能が強化されたことによって、100台の同時測定が可能となり、広域の詳細な線量率マッピングをより短期間で実施することが可能になった。本報告では、KURAMA-IIによる測定データの信頼性を確保するために実施した基盤整備と、KURAMA-IIを空間線量率マッピング事業に適用した結果について述べるとともに、多数のKURAMA-IIを使用した走行サーベイの精度を保証するための効率的なKURAMA-IIの管理方法を提案した。
青柳 寿夫*; 北辻 章浩; 吉田 善行; 木原 壯林*
Analytica Chimica Acta, 538(1-2), p.283 - 289, 2005/05
被引用回数:14 パーセンタイル:41.71(Chemistry, Analytical)過塩素酸,硝酸及び硫酸溶液中の3, 4, 5及び6価ネプツニウムイオンの酸化還元挙動を、カラム電極を多段階に接続したフロー電解システムを用いて調べた。繊維状のグラッシーカーボンを作用極とするカラム電極を用いると、Np(III)/(IV)あるいはNp(V)/(VI)イオンの可逆な酸化還元のみならず、従来グラッシーカーボン電極や白金電極では観測できなかったNp(V)/(IV)あるいはNp(V)/(III)イオンの非可逆な酸化還元過程についても、電流-電位関係曲線を観測できることがわかった。カラム電極電解法によると、完全非可逆な酸化還元においてもクーロメトリックな電解を達成でき、溶液中のイオン濃度の定量が可能となる。取得したネプツニウムイオンのカラム電極電解データに基づき、種々の原子価のネプツニウムイオンを迅速に調製する方法を開発した。また、多段階フロー電解システムを用いた電量分析により、ネプツニウムイオンの原子価ごとの定量が可能であることを明らかにし、硝酸溶液中のネプツニウムイオンの定量分析に適用した。
北辻 章浩; 青柳 寿夫; 木村 貴海; 吉田 善行; 工藤 博司*; 木原 壮林*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.259 - 262, 2002/11
定電位電解により水相中のイオンを有機相に定量的に移動させることに成功し、これを液々界面イオン移動定電位電解法(CPE)と名付けた。また、電解後の両相のイオン濃度を放射化学的に定量することにより、印加した界面電位差と電解による目的イオンの移動量との関係曲線を、高感度かつ選択的に記録できることがわかった。同法をUO, Am等アクチノイドイオンの移動反応研究に適用し、これらイオンのイオン移動ギブスエネルギーを決定した。また、ビスジフェニルフォスフォリルメタンをイオン移動促進剤とする促進イオン移動反応系に適用し、UOがUO(BDPPM)として水相から有機相へイオン移動すること等を明らかにした。得られたイオン移動電位は、イオン固有のものであり、この差を利用すると、定電位電解により、Cs/UO, Cs/Am, UO/Amを選択的に分離できることがわかった。
木原 壮林*; 吉田 善行; 青柳 寿夫; 前田 耕治*; 白井 理; 北辻 章浩; 吉田 裕美*
Pure and Applied Chemistry, 71(9), p.1771 - 1807, 1999/09
被引用回数:52 パーセンタイル:83.32(Chemistry, Multidisciplinary)酸性溶液中でのウラン,ネプツニウム,プルトニウムイオンの標準酸化還元平衡電位、及び反応機構に関する文献情報をまとめ、評価した。可逆反応過程; MO/MO,及びM/M(M=U,Np,Pu)の標準電位として、Rigletらによる報告値が最も信頼性の高い値であるとして推奨した。Rigletらは、SIT理論に基づいて算出した活量係数を補正することによって、実験値から標準電位を算出している。ポーラログラフイー、ボルタンメトリー、フロークーロメトリーを用いて記録された各種酸化状態のU,Np,Puイオンの酸化還元による電流-電位曲線をもとにこれらイオンの酸化還元プロセスを議論した。特に、著者らによるフロークーロメトリーを用いた非可逆なMO/M反応過程の研究成果をもとに、反応に含まれる新種の中間化学種の同定、同化学種の異常に速い不均化反応速度等を考察した。
北辻 章浩; 青柳 寿夫; 吉田 善行; 木原 壮林*
Analytica Chimica Acta, 387, p.181 - 187, 1999/00
被引用回数:11 パーセンタイル:39.84(Chemistry, Analytical)ビスジフェニルフォスフォリルメタンをイオノフォアとする液膜型プルトニウム3価イオン選択性電極を開発した。同電極を開発するにあたり、3種類の多座配位フォスフィンオキサイドによるプルトニウム3価イオンの水相/ニトロベンゼン相界面での促進イオン移動反応の基礎データを、液々界面イオン移動ポーラログラフィーを用いて取得した。開発したプルトニウム3価イオン選択性電極は、最大で110~110Mの濃度領域で試料溶液中のプルトニウム3価イオン濃度に対してネルンスト応答を示した。試料溶液中に共存するU(VI),U(IV),Np(V),Pu(IV)イオンの妨害についても検討を行った。上記の結果をもとに、定電位電解還元法とISE測定を組合せた、ウラン+プルトニウム混合溶液中の全プルトニウムの定量方法を提案した。
北辻 章浩; 青柳 寿夫; 吉田 善行; 木原 壮林*
Analytical Sciences, 14, p.67 - 70, 1998/02
被引用回数:11 パーセンタイル:38.83(Chemistry, Analytical)水相/有機相界面でのUOイオンのイオン移動反応を、水溶液滴電極を用いる液々海面イオン移動ポーラログラフィーにより調べた。UOの水相から有機相へのイオン移動が、ビスジフェニルフォスフォリルメタン(BDPPM)によって促進されること、この促進イオン移動反応が非可逆な特性を示すことを明らかにした。イオン移動データに基づき調製したUOイオン選択性電極は、水溶液中のUO濃度に対し可逆なネルンスト応答を示した。このことから、UOのイオン移動反応過程は可逆であるが、水相/有機相界面でのBDPPMあるいはUO-BDPPM錯体の吸着脱着反応過程が、遅い反応であるため、ポーラログラム上に観測されるUOのイオン移動が、非可逆性を示すと考えられる。イオン移動反応に基づく、ウランの選択的電解イオン移動分離法開発の可能性についても議論した。
K-W.Kim*; J-D.Kim*; 青柳 寿夫; 吉田 善行
Journal of Nuclear Science and Technology, 31(4), p.329 - 334, 1994/04
被引用回数:9 パーセンタイル:63.38(Nuclear Science & Technology)チタン電極における硝酸-ヒドラジン溶液中のウラン(VI)のウラン(IV)への還元反応速度を調べた。ウラン(VI)の還元は非可逆であり、その速度論的パラメータは硝酸濃度および電解電位に依存した。ウラン(VI)の還元速度を表す経験式を導き出すとともに、その式に基づいて計算したウラン(IV)の生成量が、定電位電解法で生成したウラン(IV)の実測値と良く一致することを確かめた。ウラン(VI)からウラン(IV)を電解調製するための最適条件が、硝酸濃度;1~2M、ヒドラジン濃度;0.1~0.2M、電解電位;-0.5~-0.6V(対銀/塩化銀、飽和塩化カリウム電極)、であることを見出した。
吉田 善行; 青柳 寿夫; 目黒 義弘; 北辻 章浩; 木原 壮林*
Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.324 - 327, 1994/00
被引用回数:8 パーセンタイル:57.78(Chemistry, Physical)イオンの異種溶液間移動エネルギー(Gtr)の測定はイオンの電荷、径、構造や、溶媒和、錯形成等の溶液化学的挙動の解明にとって、さらにはイオンの界面移動反応を利用する分離、分析法の基礎として重要である。本研究では、液々界面電荷移動ボルタンメトリーにより、多座配位フォスフィンオキサイド共存下でのアクチノイドイオンの水相から有機相への移動反応を調べた。bis(diphenylphosphinyl)methan,BDPPM,を用いて、MO,M,M(M=U,Np,Pu)の促進移動に対応する陽極波を観測した。陽極波の波形解析、移動電位のBDPPM濃度依存性などから移動反応に関与する錯イオン種(例えば[MO(BDPPM)])の同定に成功した。また同イオン移動反応に基づく、電解分離法やイオンセンサーの開発についても検討した。
吉田 善行; 青柳 寿夫; 武藤 博; 武石 秀世; 佐々木 祐二; 宇野 清一郎; 立川 圓造
Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.453 - 455, 1994/00
被引用回数:7 パーセンタイル:54.84(Chemistry, Physical)電気化学的工程から成る使用済燃料再処理法新概念(SREEP)を提案する。SREEPは(1)電解酸化法による使用済燃料溶解工程(DEO),(2)流液電解析出法による白金属元素の回収工程(PED),(3)電解による酸化状態制御及びTBP/ドデカン抽出法によるU,Pu,Npの遂次分離工程(UEEP,PEEP,NEEP),(4)液々界面電解イオン移動法によるCs,Srの分離工程(SCEEP),および(5)溶融塩電解析出法によるランタノイド,超プルトニウム元素の分離回収工程(SEMS)から構成される。SREEPは、(1)電気化学的な酸化状態制御が厳密であるため元素間の分離係数が向上する,(2)余分な試薬の添加を必要としないため廃棄物発生量が低減する,(3)自動化、遠隔化が容易である,等の大きな特色を有する。
K.-W.Kim*; J.-D.Kim*; 青柳 寿夫; 樋田 行雄; 吉田 善行
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(6), p.554 - 559, 1993/06
被引用回数:6 パーセンタイル:56.02(Nuclear Science & Technology)チタン電極表面に容易に酸化被膜が形成されることをEPMAで確めるとともに、その酸化被膜によって硝酸-ヒドラジン溶液中でのU(VI)のU(IV)への還元が妨害されることを明らかにした。U(VI)の還元に対応する明瞭なボルタモグラムを記録するための電極の処理法を検討し、-0.8V(対銀-塩化銀参照電極)で30分間以上定電位電解することによってほぼ完全に酸化被膜を除去しうることを見出した。電解前処理に用いる硝酸-ヒドラジン溶液組成の影響も調べるとともに、前処理したチタン電極を用いてU(VI)の還元波を測定しこれを解析した。
佐々木 祐二; 青柳 寿夫; 武石 秀世; 吉田 善行
Physica C, 191, p.347 - 353, 1992/00
被引用回数:7 パーセンタイル:55.21フロークーロメトリーによるLaSrCuO(0≦x≦0.6)高温酸化物超伝導体の高酸化状態Cu又はO、即ち[CuO]、の分析法を開発した。0.25MFeを含む1MHClO溶液を流しながら超伝導試料ペレットを溶解し、Fe+[CuO]FeCu+Oの反応で生じるFeと溶液中のCuを同時に連続測定する。これらイオンの検出にはグラッシーカーボン繊維作用電極とするカラム電極を2段連結して用いた。本法によりバルクの[CuO]/Cu比の測定、言い換えれば酸素含量、を精度良く正確に測定できた。さらに溶解中、一定時刻におけるFe,Cuの還元電流の比から、試料中の[CuO]の分布に関する情報も得る事ができた。
佐々木 祐二; 青柳 寿夫; 武石 秀世; 吉田 善行
Analytical Sciences, 7(Suppl.), p.1201 - 1204, 1991/00
高温酸化物超伝導体(LaSrSCuO)(0x0.6)中の高酸化状態の銅(Cu)又は酸素(0)、すなわち[CuO]、の定量、及びペレット試料中の[CuO]の分布に関する新らしい化学分析法を開発した。ペレット試料を0.25MFe+1M HClO溶液を流しながら溶解し、Fe+[CuO]Fe+Cu+Oの反応で生ずるFe、及びCuを連続測定し、試料中の[CuO]/Cu比の変動を観察した。試料表面の[CuO]/Cu比は試料全体のそれより相対的に低い値を示した。アニーリング条件, クーリング条件、及び保存条件の異なった試料を調製し、各条件と表面状態との相関を明らかにした。
吉田 善行; 青柳 寿夫; 木原 壯林*
Z. Anal. Chem., 340, p.403 - 409, 1991/00
各種酸化状態のプルトニウムイオンのリン酸-硝酸混合溶液系における電解挙動を、グラッシーカーボン繊維を作用電極とするカラム電極によるフロークーロメトリー、およびグラッシーカーボン-ディスク電極を用いるボルタンメトリーにより調べた。Pu(VI)/Pu(V)およびPu(IV)/Pu(III)の酸化還元反応は、リン酸混合溶液中で可逆であり、それ等の半波電位はPuO(HPO)、Pu(HPO)の錯形成反応に基づきより負電位にシフトする。非可逆な還元反応であるPuO+2ePuはリン酸の存在する溶液系でより速く進行し、カラム電極電解によると+0.35Vで定量的還元がおこる。PuOの還元過程で、化学反応を伴ってすばやくPuに分解するPuO中間化学種の存在を考慮することによりこの還元過程を明らかにした。リン酸混合溶液系を利用する分析化学的利点についても考察した。
武藤 博; 青柳 寿夫; 吉田 善行
JAERI-M 87-084, 10 Pages, 1987/06
Pu(VI)-吸光光度法における過酸化水素および亜硫酸イオンの妨害、ならびにPu(IV)-ポリマー形成の影響について検討した。