Synthesis of hybrid magnesium hydroxide/magnesium oxide nanorods [Mg(OH)/MgO] for prompt and efficient adsorption of ciprofloxacin from aqueous solutions

Falyouna, O.*; Bensaida, K.*; Maamoun, I.; Ashik, U. P. M.*; 田原 淳士*; 田中 万也; 青柳 登; 杉原 裕司*; Eljamal, O.*

Journal of Cleaner Production, 342, p.130949_1 - 130949_15, 2022/03

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.130949

The antibiotic ciprofloxacin is recognized as a contaminant of emerging concern because its persistent occurrence in water accelerates the growth of deadly antimicrobial resistance genes. For the first time, the conventional precipitation technique was thermally modified to produce hybrid magnesium hydroxide/magnesium oxide nanorods for efficient and rapid adsorption of CIP from water. The successful synthesis was confirmed by the outcomes of TEM, EDS, XRD, and FTIR analysis. Mg(OH)/MgO exhibited an extraordinary capability to adsorb CIP from water regardless of CIP initial concentration under neutral pH and room temperature. FTIR analysis for the spent Mg(OH)/MgO revealed that bridging complexation with carboxylic group and electrostatic attraction with the positive amine group are the responsible mechanisms for CIP adsorption by Mg(OH)/MgO. Moreover, simulated CIP-contaminated river water was efficiently treated by Mg (OH)/MgO which proves the promising performance of Mg(OH)/MgO in field scale applications.

Elastically-homogeneous lattice models of damage in geomaterials

朝比奈 大輔*; 青柳 和平; Kim, K.*; Birkholzer, J.*; Birkholzer, J. T.*; Bolander, J. E.*

Computers and Geotechnics, 81, p.195 - 206, 2017/01

https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2016.08.015

This study involves the development of the auxiliary stress approach for producing elastically-homogeneous lattice models of damage in geomaterials. The lattice models are based on random, three-dimensional assemblages of rigid-body-spring elements. Unlike conventional lattice or particle models, the elastic constants of a material (e.g., Young's modulus and Poisson's ratio) are represented properly in both global and local senses, without any need for calibration. The proposed approach is demonstrated and validated through analyses of homogeneous and heterogeneous systems under uni- and tri-axial loading conditions. Comparisons are made with analytical solutions and finite element results. Thereafter, the model is used to simulate a series of standard laboratory tests: (a) split-cylinder tests, and (b) uniaxial compressive tests of sedimentary rocks at the Horonobe Underground Research Laboratory in Hokkaido, Japan. Model inputs are based on physical quantities measured in the experiments. The simulation results agree well with the experimental results in terms of pre-peak stress-strain/displacement responses, strength measurements, and failure patterns.

Thermochromic properties of low-melting ionic uranyl isothiocyanate complexes

青柳 登; 下条 晃司郎; Brooks, N. R.*; 永石 隆二; 長縄 弘親; Van Hecke, K.*; Van Meervelt, L.*; Binnemans, K.*; 木村 貴海

Chemical Communications, 47(15), p.4490 - 4492, 2011/04

https://doi.org/10.1039/c0cc05550f

Temperature-dependent yellow-to-red colour changes of uranylthiocyanate complexes with 1-alkyl-3-methylimidazolium cations have been studied by different spectroscopic methods and this phenomenon is attributed to changes in the local environment of the uranyl ion, including the coordination number, as well as to cation - anion interactions.

TRU廃棄物の処分概念の検討,3 (研究概要)

深沢 栄造*; 田中 益弘*; 山本 博之*; 平 和男*; 山本 正明*; 奥津 一夫*; 羽根 幸司*; 青柳 孝義*; 森川 誠司*; 古市 光昭*

PNC TJ1100 98-007, 60 Pages, 1998/02

PNC-TJ1100-98-007.pdf:4.47MB

TRU廃棄物は、高レベル放射性廃棄物と比較して発生量が多いが、発熱性があるものが少ないため、深地層中に大空洞を掘削して処分することが合理的である。またTRU廃棄物は、半減期が十万年以上の核種を含有するため、長期間にわたりこれを人間環境から隔離することが要求される。本研究では処分システムの長期健全性に係わる重要事象の検討と、大空洞処分技術の開発、及び設計研究を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)平成7年度及び8年度に抽出・検討した事象について、漏れがないことを他研究の成果を踏まえて再検討した上で事象を整理した。また抽出された各事象に対する現状の知見、設計の考え方、課題・対応を整理し、今後の検討の方向性を明確にすることができた。2)人工バリア材の体積変化に対するシステム健全性評価の一環として、人工バリア材料のうち、ベントナイトの周辺に空隙が発生したことを想定し、飽和ベントナイトの自己シール状況の把握と止水機能の確認及び体積変化後の密度分布変化を調べた。また、自己シール性確認実験を補完することを目的に飽和ベントナイト試料に対する膨潤試験を行った。これらの結果を基に、人工バリア材の体積変化に対するシステム健全性の評価を行った。3)処分システム閉鎖直後の状態を想定し、不飽和状態における底部ベントナイト層の変形挙動ならびに支持力評価を行った。また、平成7年度に実施した飽和状態における変形挙動に関しても再検討を行った。4)平成8年度の委託研究で調査した「大久保モデル」を用いて試解析を実施し、大空洞の処分システム成立性の見通しを検討した。5)ナトリウム型ベントナイト単体、カルシウム型に変質させたベントナイト単体、天然のカルシウム型ベントナイト単体およびカルシウム型に変質させたベントナイトにケイ砂を混合した材料に対し、飽和水酸化カルシウム水溶液を通水させた系で膨潤圧、透水係数を試験により取得した。6)これまで処分システム設計で考慮しているいくつかの処分方式に対し、数値解析法により空洞の安定性を評価した。解析結果により得られる変形、緩み領域を用いて構造的安定性の評価を行うことができた。

Pretreatment of a titanium electrode for reduction of Uranium(VI) in nitric acid-hydrazine media

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

https://doi.org/10.3327/jnst.30.554

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。

Chromic materials based on uranium complexes

青柳 登; 下条 晃司郎; 渡邉 雅之; Brooks, N. R.*; Binnemans, K.*; 木村 貴海

no journal, , 

ウラン化合物の新たな特性として2011年にサーモクロミズムが発表され、その発色変化のメカニズムは昇温によってウラニルの赤道面内の配位数が減少することが提唱されている。この発色物質は固体状態で赤道面内に異方的に配位したチオシアン酸配位子が関係しており、その外側をイミダゾリウムカチオンが取り囲むことで独特の集団的振る舞いを示すことがわかってきた。本研究発表では、これまでの研究の流れに加え、イオン液体内におけるキャビティに注目し、これを変化させるためにアルキル鎖長の異なる新たなクロミック特性を有するウラン化合物を報告する。1-エチル-3-メチルイミダゾリウムや1,3-ジメチルイミダゾリウムをカチオンとして導入することで、結晶構造解析が可能になる。新たに得られた結晶構造をもとに、液状の試料に関する配位構造と速度論的考察をし、発色変化を制御する条件を見いだす。