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論文

より速い地震動へも対応可能な高性能免震オイルダンパ

山本智彦; 岡村茂樹; 平山智之*; 諸菱亮太*; 遠藤直毅*; 足立佳彦*

油空圧技術, 63(12), p.22 - 26, 2024/11

日本原子力研究開発機構では、将来のナトリウム冷却高速炉の実用化に向けた研究開発において、耐震性向上策として3次元免震システムの研究開発を進めている。本稿では、研究開発を進めている3次元免震システムの構成要素の1つである高速度オイルダンパの概要について紹介する。

論文

Neutron imaging of generated water inside polymer electrolyte fuel cell using newly-developed gas diffusion layer with gas flow channels during power generation

那須三紀*; 谷内浩*; 平山尚樹*; 安達宏法*; 柿澤優*; 白勢裕登*; 西山博道*; 川本鉄平*; 犬飼潤治*; 篠原武尚; et al.

Journal of Power Sources, 530, p.231251_1 - 231251_11, 2022/05

https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231251

被引用回数：44 パーセンタイル：88.96(Chemistry, Physical)

To accelerate the spread use of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs), it is essential to increase power density and durability, while reduce costs. We have succeeded in developing an innovative gas diffusion layer (GDL) with gas flow channels (GDLFC $^{+}$ ) fabricated on a flat separator that enabled both cost reduction and high performance. In this study, neutron radiography was used to observe the distribution of liquid water during power generation. With using our GDLs and interdigitated (comb-shaped) gas flow channels, the distributions of liquid water were quantitatively imaged, influenced by the current density, the relative humidity, the oxygen utilization, and the water repellency of the GDL. The increase in linear velocity of the oxidant gases effectively suppressed the retention of liquid water at the cathode.

論文

Recent progress in ionic liquid extraction for the separation of rare earth elements

岡村浩之; 平山直紀*

Analytical Sciences, 37(1), p.119 - 130, 2021/01

https://doi.org/10.2116/analsci.20SAR11

被引用回数：52 パーセンタイル：66.99(Chemistry, Analytical)

本総説は、抽出溶媒としてイオン液体(IL)を用いた希土類元素(REE)の溶媒抽出における最近の進展をまとめたものである。これらのイオン液体抽出系は、従来の有機溶媒抽出系とは異なり、荷電疎水性種と無電荷疎水性種の両方に対して親和性を有することが大きな利点である。本稿では、イオン液体を用いた希土類元素抽出研究を抽出系の種類に基づいて分類し詳述する。イオン液体抽出系では、有機溶媒系とは異なる抽出錯体が形成されやすく、希土類元素の抽出効率および分離効率が大幅に向上することが多い。イオン液体協同効果抽出は、希土類元素の抽出能および分離能を向上させるための効果的な方法である。イオン液体抽出系に適した新しいTSIL (task-specific ionic liquid)の開発も希土類元素分離に有効である。

論文

Synergistic enhancement of the extraction and separation efficiencies of lanthanoid(III) ions by the formation of charged adducts in an ionic liquid

岡村浩之; 水野正義*; 平山直紀*; 下条晃司郎; 長縄弘親; 井村久則*

Industrial & Engineering Chemistry Research, 59(1), p.329 - 340, 2020/01

https://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b04998

被引用回数：15 パーセンタイル：40.53(Engineering, Chemical)

本研究では、イオン液体1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N])において2-テノイルトリフルオロアセトン(Htta)とトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)を用いたランタノイド(III) (Ln(III))イオンのイオン液体協同効果抽出と抽出平衡を検討した。[C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]においてHttaとTOPOを併用すると重Ln(III)イオン選択的な協同効果が発現し、Ln(III)イオン間の分離能が向上した。Htta-TOPO系におけるLn(III)の抽出種と抽出定数を三次元抽出平衡解析により求めた。その結果、Htta-TOPO系における重Ln(III)イオン選択的な協同効果は、[C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]中におけるLn(tta) $_{2}$ (TOPO) $_{3}$ $^{+}$ , Ln(tta)(TOPO) $_{3}$ $^{2+}$ などの疎水性の荷電付加物の形成に起因することが示された。

論文

Enhancement of element production by incomplete fusion reaction with weakly bound deuteron

Wang, H.*; 大津秀暁*; 千賀信幸*; 川瀬頌一郎*; 武内聡*; 炭竃聡之*; 小山俊平*; 櫻井博儀*; 渡辺幸信*; 中山梓介; et al.

Communications Physics (Internet), 2(1), p.78_1 - 78_6, 2019/07

https://doi.org/10.1038/s42005-019-0165-1

被引用回数：11 パーセンタイル：53.03(Physics, Multidisciplinary)

陽子(あるいは中性子)過剰核の効率的な生成経路を探索することは、原子核反応研究の主な動機のひとつである。本研究では、 $^{107}$ Pdに対する核子当たり50MeVの陽子および重陽子入射による残留核生成断面積を逆運動学法によって測定した。その結果、重陽子入射ではAgやPd同位体の生成断面積が大きくなることを実験的に示した。また、理論計算による解析から、この生成断面積の増大は重陽子の不完全融合反応に起因することを示した。これらの結果は、陽子過剰核の生成において重陽子のような弱束縛核の利用が有効であることを示すものである。

論文

Overview of JENDL-4.0/HE and benchmark calculations

国枝賢; 岩本修; 岩本信之; 湊太志; 岡本力; 佐藤達彦; 中島宏; 岩元洋介; 岩元大樹; 北谷文人; et al.

JAEA-Conf 2016-004, p.41 - 46, 2016/09

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2016-004

加速器を用いた種々のアプリケーションを開発・設計するための基礎データとして、中性子や陽子入射の高エネルギー核データを整備する必要がある。本研究では、光学モデルや前平衡モデル計算における最新の知見を投入してJENDL/HE-2007の見直しを行うと共に、特に医療分野で需要の高い $^{6,7}$ Liや $^{9}$ Be等の核種を新たに加えて、約130核種に対する200MeVまでの中性子・陽子核データライブラリJENDL-4.0/HEを完成させた。本発表においては、ライブラリの概要を説明すると共に、粒子輸送計算コードPHITSやMCNPXを用いた中性子透過計算等における積分検証結果を中心に報告する。

論文

Specific cooperative effect of a macrocyclic receptor for metal ion transfer into an ionic liquid

岡村浩之; 池田篤史*; 斉藤拓巳*; 青柳登; 長縄弘親; 平山直紀*; 梅谷重夫*; 井村久則*; 下条晃司郎

Analytical Chemistry, 84(21), p.9332 - 9339, 2012/11

https://doi.org/10.1021/ac302015h

被引用回数：24 パーセンタイル：60.57(Chemistry, Analytical)

An intramolecular cooperative extraction system for the removal of strontium cations (Sr $^{2+}$ ) from water by use of a novel macrocyclic receptor (H $_{2}$ DA18C6) composed of diaza-18-crown-6 and two -diketone fragments in ionic liquid (IL) is reported, together with X-ray spectroscopic characterization of the resulting extracted complexes in the IL and chloroform phases. The covalent attachment of two -diketone fragments to a diazacrown ether resulted in a cooperative interaction within the receptor for Sr $^{2+}$ transfer, which remarkably enhanced the efficiency of Sr $^{2+}$ transfer relative to a mixed -diketone and diazacrown system. The intramolecular cooperative effect was observed only in the IL extraction system, providing a 500-fold increase in extraction performance for Sr $^{2+}$ over chloroform. Slope analysis and potentiometric titration confirmed that identical extraction mechanisms operated in both the IL and chloroform systems. Extended X-ray absorption fine structure spectroscopy revealed that the average distance between Sr $^{2+}$ and O atoms in the Sr $^{2+}$ complex was shorter in IL than in chloroform. Consequently, Sr $^{2+}$ was held by H $_{2}$ DA18C6 more rigidly in IL than in chloroform, representing an important factor dominating the magnitude of the intramolecular cooperative effect of H $_{2}$ DA18C6 for Sr $^{2+}$ .

論文

Laser-induced fluorescence and infrared spectroscopic studies on the specific solvation of tris(1-(2-thienyl)-4,4,4-trifluoro-1,3-butanedionato)europium(III) in an ionic liquid

岡村浩之; 坂江広基*; 木谷径治*; 平山直紀*; 青柳登; 斎藤拓巳*; 下条晃司郎; 長縄弘親; 井村久則*

Polyhedron, 31(1), p.748 - 753, 2012/01

https://doi.org/10.1016/j.poly.2011.10.031

被引用回数：30 パーセンタイル：87.28(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

The extraction constant and the two-phase stability constant of tris(2-thenoyltrifluoroacetonato) europium(III) between 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide ([C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]) as an ionic liquid and an aqueous phase were determined by considering the extraction equilibria. Specific solute-solvent interactions between the neutral Eu(III) chelate and [C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N] molecules were revealed from the relationships between the distribution constant of the enol form of 2-thenoyltrifluoroacetone (Htta) and the distribution constant ( $_{rm D,M}$ ) of the neutral Eu(III) chelate. The coordination environment of Eu $^{3+}$ in the neutral Eu(III) chelate in [C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N] was investigated by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy and infrared absorption spectroscopy. Both methods consistently indicated that not only the Eu(III)chelate extracted but also Eu(tta) $_{3}$ (H $_{2}$ O) $_{3}$ synthesized as a solid crystal were almost completely dehydrated in [C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N] saturated with water. Consequently, the higher $_{rm D,M}$ or extractability of the neutral Eu(III) chelate in the [C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N] system can be ascribed to the dehydration of the Eu(III) chelate, which is caused by the specific solvation with [C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N] molecules.

論文

Synergistic effect of 18-crown-6 derivatives on chelate extraction of lanthanoids(III) into an ionic liquid with 2-thenoyltrifluoroacetone

岡村浩之; 平山直紀*; 森田耕太郎*; 下条晃司郎; 長縄弘親; 井村久則*

Analytical Sciences, 26(5), p.607 - 611, 2010/05

https://doi.org/10.2116/analsci.26.607

被引用回数：56 パーセンタイル：84.03(Chemistry, Analytical)

The synergistic effect of 18-crown-6 derivatives, such as 18-crown-6 (18C6), -dicyclohexano-18-crown-6 (DC18C6) and dibenzo-18-crown-6 (DB18C6), on the extraction of trivalent lanthanoids (Ln $^{3+}$ ) into an ionic liquid, 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, with 2-thenoyltrifluoroacetone (Htta) was investigated. The extractability of lighter Ln $^{3+}$ was enhanced by adding 18C6 or DC18C6, whereas no enhancement of the extractability was observed by adding DB18C6. Moreover, the synergistic effect by the crown ether (CE) was increased along with the decrease in the atomic number of Ln. In the synergistic extraction system, Ln $^{3+}$ was extracted as cationic ternary complexes Ln(tta) $_{2}$ (CE) $^{+}$ and Ln(tta)(CE) $^{2+}$ , and it was suggested that the formation of the Ln(tta)(CE) $^{2+}$ complex as an extracted species results in the large synergistic effect. This synergistic effect originated in a size-fitting effect of CE on complexation to Ln $^{3+}$ .

論文

Cooperative intramolecular interaction of diazacrown ether bearing -diketone fragments on an ionic liquid extraction system

下条晃司郎; 岡村浩之; 平山直紀*; 梅谷重夫*; 井村久則*; 長縄弘親

Dalton Transactions, 2009(25), p.4850 - 4852, 2009/07

本研究では、-ジケトン部位を2つ有するクラウンエーテル(H2DA18C6)を新規に合成し、イオン液体及びクロロホルムへのストロンチウムイオン(Sr $^{2+}$ )の抽出挙動について検討した。また、-ジケトン(HPMBP)単独系,ジベンジルジアザクラウンエーテル(DBzDA18C6)単独系及び両者を単に混合させた系においても同様に検討を行い、配位子の性能評価を行った。クロロホルムを用いた場合HPMBP単独系及びDBzDA18C6単独系ではSr $^{2+}$ の抽出は起こらないが、両者を混合した場合において協同効果が働き、定量的な抽出が可能となった。またH2DA18C6系においても定量的な抽出が可能であったが、混合系との抽出挙動に大きな違いは見られなかった。一方、イオン液体を用いた場合、HPMBP単独系では抽出が起こらないがDBzDA18C6単独系ではpHの増加とともに抽出が進行した。両者の混合系は、DBzDA18C6単独系と同様の抽出挙動を示したことから、Sr $^{2+}$ の抽出においてHPMBPは関与していないことが示唆された。しかし、H2DA18C6の抽出能は混合系と比較して劇的に向上し、より酸性側でSr $^{2+}$ の抽出が可能になった。これは、イオン液体系を用いることでH2DA18C6の分子内協同効果が発現し、Sr $^{2+}$ に対する抽出能が向上したものと考えられる。

報告書

Benchmark problems for intermediate and high energy accelerator shielding

中島宏; 坂本幸夫; 田中俊一; 長谷川明; 深堀智生; 西田雄彦; 笹本宣雄; 田中進; 中村尚司*; 秦和夫*; et al.

JAERI-Data/Code 94-012, 90 Pages, 1994/09

JAERI-Data-Code-94-012.pdf:2.26MB

中高エネルギー領域の加速器遮蔽のための計算・モデル及び核データの評価を目的として、炉物理委員会・遮蔽専門部会において、6種類のベンチマーク問題が選択された。このベンチマーク問題には、陽子、粒子及び電子による厚いターゲットからの中性子収量に関する3種類のデータと陽子による2次中性子及び光子に関する3種類の遮蔽実験データが収録されている。また、解析のために、500MeVまでの中性子と300MeVまでの光子に対して、中性子反応断面積及び光核反応中性子生成断面積も収録されている。

口頭

2-メルカプトピリジン-オキシドによるイオン液体への3価金属イオンの抽出挙動

江口綾乃; 森田耕太郎*; 岡村浩之; 平山直紀*

no journal, ,

2-メルカプトピリジン-オキシド(HSPyO)は、ハードなOとソフトなSをドナー原子に持つ2座配位子である。HSPyOは有機溶媒だけではなくイオン液体(IL)に対しても溶解性が高いことから、ILキレート抽出における抽出剤としての利用可能性が期待される。本研究では、3価金属イオンである13族金属イオン(Al(III), Ga(III)およびIn(III))について、カチオンの疎水性が異なる1-アルキル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([C $_{n}$ mim][Tf $_{2}$ N], n=2,4,8)を抽出溶媒として用い、HSPyOによるILへのキレート抽出挙動を調べた。金属間での抽出選択性はIn(III) Ga(III)の順となり、Al(III)は全く抽出されず、HSPyOは比較的ソフトなIn(III)に有利に働くことがわかった。溶媒間で抽出能を比較すると、Ga(III)の抽出においてILs クロロホルムとなり、この系ではILの方が抽出能は高いことがわかった。また、抽出化学種はどの金属も無電荷錯体M(SPyO) $_{3}$ であることが示唆された。

口頭

8-キノリノール結合クラウンエーテルを用いたイオン液体抽出系の構築と分子内協同効果

岡村浩之; 下条晃司郎; 平山直紀*; 井村久則*; 長縄弘親

no journal, ,

イオン液体(IL)は、イオンのみから構成され室温でも液体状態として存在する塩のことであり、イオンの組合せによって、溶媒特性を自由に調節することが可能である。このようにILは、従来の液体とは大きく異なる特殊な溶媒特性を有することから、これまでにない機能性溶媒として期待されている。そこで本研究では、ILを用いた環境調和型抽出分析法を開発し、有害金属イオンの高効率抽出除去と発光検出を同時に行うシステムを構築することを目的としている。今回は、ジアザクラウンエーテルに協同効果を示す発光性の5-クロロ-8-キノリノール(HClQ)を結合した抽出剤(H $_{2}$ ClQDA18C6)を用いて、ILへのCd(II)の抽出について検討した。クロロホルムを用いた場合、HClQ-DBzDA18C6混合系に対するH $_{2}$ ClQDA18C6の優位性は小さかった。また、HClQ-DBzDA18C6共存による協同効果は観測されなかった。これに対し、ILを用いた場合、HClQ-DBzDA18C6混合系ではクロロホルムの場合と比較して抽出性に大きな変化は見られず、HClQ-DBzDA18C6共存による協同効果も観測されなかったが、H $_{2}$ ClQDA18C6の抽出能はHClQ-DBzDA18C6混合系と比較して劇的に向上し、より低pH側での抽出が可能になった。これは、IL系でのみH $_{2}$ ClQDA18C6の分子内協同効果が発現したためと考えられる。その結果、IL系ではCd(II)の抽出効率が大幅に向上した。

口頭

金属イオンのイオン液体抽出系における分子内協同効果の発現

岡村浩之; 下条晃司郎; 平山直紀*; 梅谷重夫*; 井村久則*; 長縄弘親

no journal, ,

大環状化合物クラウンエーテルに金属結合能の大きい配位子を結合した新規抽出剤を合成した。この抽出剤を用いてストロンチウムの抽出をイオン液体及びクロロホルム系で行い、比較検討した。その結果、クロロホルム系では余り大きな抽出能を示さないが、イオン液体系では高い抽出能を示した。これは新規に合成した抽出剤がイオン液体系でのみ分子内協同効果を発揮するためである。また、逆抽出操作を行った結果、弱酸性水溶液を用いることで容易に抽出された金属の回収が可能であった。

口頭

イオン液体協同効果系の抽出平衡解析法; ランタノイド(III)-Htta-TOPO系

岡村浩之; 水野正義*; 平山直紀*; 下条晃司郎; 長縄弘親; 井村久則*

no journal, ,

ランタノイド(Ln)の分離法として、溶媒抽出法が広範に研究されているが、より高い分離能を有する抽出系の開発は原子力分野においても重要な課題となっている。これまでに、イオン液体(IL)として1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを用いて、さまざまな-ジケトンとトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)によるLn(III)のIL協同効果抽出を研究し、重希土選択的な協同効果の発現により、Ln(III)の分離能が大幅に向上することを見出した。本研究では、2-テノイルトリフルオロアセトン(Htta)とTOPOを用いたIL協同効果系において、Ln(III)の抽出平衡解析法を検討した。それぞれのLn(III)錯体の抽出定数を決定するために、log-log[tta $^{-}$ ] $_{aq}$ -log[TOPO] $_{IL}$ の三次元非線形解析を適用した。IL中で形成されるさまざまな三元錯体の生成定数を求めたところ、Ln(tta) $_{2}$ (TOPO) $_{3}$ $^{+}$ 錯体の生成定数はEu(III)Nd(III)の順であることがわかった。その結果、疎水性の高い荷電錯体の形成が重希土選択的な協同効果発現の要因であると考えられる。

口頭

高エネルギー核データライブラリJENDL-4.0/HE

国枝賢; 岩本修; 岩本信之; 湊太志; 岡本力; 佐藤達彦; 中島宏; 岩元洋介; 岩元大樹; 北谷文人; et al.

no journal, ,

原子力工学、物質・生命科学および医療等の分野において陽子線加速器の応用が推進されており、施設設計のために、広いエネルギー領域に亘る中性子・陽子入射の評価済核データが必要とされている。本研究では、光学モデルや前平衡モデル計算における最新の知見を投入してJENDL/HE-2007の見直しを行った。さらに、特に医療分野で需要の高いLi-6,7やBe-9等の核種を新たに加えて、132核種に対する200MeVまでの中性子・陽子核データライブラリJENDL-4.0/HEを完成させた。本発表においては、評価計算手法の概要や二重微分断面積等の結果、および積分検証結果を報告する。

口頭

Effective extraction of strontium(II) into an ionic liquid by cooperative intramolecular interaction

岡村浩之; 下条晃司郎; 池田篤史*; 斎藤拓巳*; 青柳登; 平山直紀*; 梅谷重夫*; 井村久則*; 長縄弘親

no journal, ,

We recently reported that diaza-18-crown-6 bearing two -diketone fragments (H2DA18C6) provides a considerably high extractability of Sr $^{2+}$ due to a cooperative intramolecular interaction in the ionic liquid (IL) extraction system. In the present study, we have investigated the extraction capability of H2DA18C6 for Sr $^{2+}$ into 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide ([C $_{2}$ mim][Tf $_{2}$ N]) and chloroform in detail. From the p $_{a}$ measurements and the slope analysis, the transfer of Sr $^{2+}$ with H2DA18C6 into [C $_{2}$ mim][Tf $_{2}$ N] proceeds via a proton exchange reaction, which is identical to the extraction mechanism in the chloroform system. The superior extraction performance in the IL system is not attributed to the difference in the extraction mechanism between IL and chloroform systems. Extended X-ray absorption fine structure measurements showed that the Sr coordination environment of the Sr $^{2+}$ -DA18C6 complex in [C $_{2}$ mim][Tf $_{2}$ N] is similar to that in chloroform. However, the distance between Sr $^{2+}$ and O atom in the Sr $^{2+}$ -DA18C6 complex in [C $_{2}$ mim][Tf $_{2}$ N] was shorter than that in chloroform. This result reveals that the shortening of the distance causes remarkably high extractability of Sr $^{2+}$ , and is ascribable to the cooperative intramolecular interaction of this ligand in IL.

口頭

イオン液体抽出系におけるカドミウム(II)-8-キノリノール結合クラウンエーテル錯体の分光学的研究

岡村浩之; 下条晃司郎; 平山直紀*; 井村久則*; 長縄弘親

no journal, ,

イオン液体は、室温でも液体として存在する塩であり、イオンの組合せによって物性を調節することが可能な機能性溶媒である。最近、発光性を示す大環状配位子5-クロロ-8-キノリノール結合ジアザ-18-クラウン-6(H $_{2}$ ClQDA18C6)を用いたCd(II)の抽出において、抽出媒体としてイオン液体1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N])を用いると抽出効率が劇的に向上することを見いだした。そこで本研究では、有害金属イオンを発光により検出可能な抽出クロミックセンサを開発することを目的として、H $_{2}$ ClQDA18C6により[C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]に抽出されたCd(II)錯体の分光学的特性について研究した。H $_{2}$ ClQDA18C6は[C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]中において、331nmに吸収極大を持ち、530nmに蛍光極大を示した。Cd(II)と錯体を形成した場合、344nmと386nmに2つの吸収極大が現れ、蛍光極大波長は544nmに長波長シフトすることが明らかになった。次に、Cd(II)濃度を変化させたときのスペクトルを調べた。紫外可視吸収スペクトルは、Cd(II)濃度が低い場合、フリーのH $_{2}$ ClQDA18C6と同様の形状であったが、濃度を増加させると、331nmの吸収極大が344nmに長波長シフトし、さらに386nmに新たな吸収極大が現れた。蛍光スペクトルは、Cd(II)濃度が低い場合、ほとんど蛍光を示さなかったが、濃度の増加とともに544nmの蛍光強度が増加したことから、Cd(II)の定量が可能であることが示された。

口頭

イオン液体中におけるカドミウム錯体の分光学的研究

岡村浩之; 下条晃司郎; 平山直紀*; 井村久則*; 長縄弘親

no journal, ,

イオン液体(IL)は、室温付近でも液体として存在する塩であり、カチオンとアニオンの組合せによって溶媒物性を調節することが可能な機能性溶媒である。最近、発光性を示す大環状配位子5-クロロ-8-キノリノール結合ジアザ-18-クラウン-6(H $_{2}$ ClQDA18C6)を用いたCd(II)の抽出において、抽出媒体としてIL 1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N])を用いると、クロロホルムを用いた場合と比較して、抽出効率が劇的に向上することを見いだした。そこで本研究では、有害金属イオンを発光により検出可能な抽出クロミックセンサを開発することを目的として、H $_{2}$ ClQDA18C6により[C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]に抽出されたCd(II)錯体の分光学的特性について研究した。[C $_{4}$ mim][Tf $_{2}$ N]中のH $_{2}$ ClQDA18C6は、Cd(II)と錯形成することによって、331nm付近の吸収極大が長波長側にシフトし、さらに386nm付近に新たなピークが出現した。蛍光極大波長は544nm付近に長波長シフトすることが明らかになった。次に、H $_{2}$ ClQDA18C6濃度が一定の条件で、水相中のCd(II)濃度を変化させたときのスペクトルを調べた。紫外可視吸収スペクトルは、Cd(II)の濃度を増加させると、340nmよりも短波長側の吸光度が減少し、340nmよりも長波長側の吸光度が増加した。蛍光スペクトルは、Cd(II)濃度の増加とともに強度が増加した。さらに、Cd(II)濃度と蛍光強度には、直線関係があることが示された。

口頭

X線吸収分光法によるイオン液体中での抽出錯体の構造解析

岡村浩之; 下条晃司郎; 池田篤史; 平山直紀*; 梅谷重夫*; 井村久則*; 長縄弘親

no journal, ,

本研究では、大型放射光を用いるX線吸収分光法によってイオン液体とクロロホルムに抽出されたSr錯体の構造を解析し、イオン液体系で抽出能が向上する原因について検討を行った。動径構造関数スペクトルにおいて、類似したピーク形状を示すことから、基本的にはSr2+周囲の配位環境は同じであり、クラウンエーテル部位からの酸素が4個、窒素が2個、-ジケトン部位からの酸素が2個、溶媒からの酸素が1個Sr2+に配位していることが示された。イオン液体中で形成されている錯体は、クロロホルム中と比較すると、原子間距離がかなり短くなっており、このことは、H2DA18C6の配位がイオン液体中では強固になっていることを示唆している。つまり、イオン液体中ではSr2+と強く結合し、安定な錯体が形成されるため、クロロホルム系と比較して抽出能が向上したと考えられる。