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O
の磁性と誘電性吉井 賢資; 池田 直*; 森 茂生*
no journal, ,
われわれは最近、SPring-8の放射光を利用し、電荷及び磁気フラストレーションを内包する酸化物LuFeOが鉄イオンの電荷秩序に由来する新規機構によって強誘電体となることを見いだし、論文発表及び特許出願を行った。本研究では、Tm, Ybなど他の希土類を有する同構造酸化物RFeOについて、その磁性と誘電性について調べた。その結果、希土類を変えても本質的な物性は同じであることがわかった。すなわち、鉄スピンの反強磁性転移が250Kに起こり、また、数千程度の大きな誘電率が室温で観測される。また、希土類を変えたことによる物性変化の傾向については明瞭には観測されなかった。ただし、本系では酸素量によって物性が変わるため、今後、さまざまなプローブを用いて本系の物性について明らかにする必要がある。
下条 晃司郎; 長縄 弘親; 久保田 富生子*; 後藤 雅宏*
no journal, ,
多座配位型抽出剤であるTPENをイオン液体に溶解させ、金属イオンに対する抽出挙動を検討した。その結果、従来の有機溶媒を使用した系と比較して抽出効率が大幅に向上することを明らかにした。
中川 清子*; 田口 光正; 小嶋 拓治
no journal, ,
ヒドロキシマレイミドを含む2-プロパノールに、TIARA施設サイクロトロンからの220MeV, Cイオンを照射し、HPLCにより照射生成物の分析を行った。また比較のために
Co
線照射した試料も調べた。放射線照射ではヒドロキシマレイミドがヒドロキシスクシンイミドに変わるが、線照射の場合の収率は6割であったが、イオン照射ではそれより一桁程度低いことがわかった。これはトラック内に高密度で生成する活性種の分布や拡散,反応に密接に関連していると考えられる。
塚田 和明; 豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 隆俊; et al.
no journal, ,
Rf及び同族元素のZr, Hfの塩酸系並びに塩酸メタノール混合系における陰イオン交換挙動を調べ、3者の吸着挙動が類似した傾向を示すことを明らかにした。また、同溶液中におけるZr及びHfの錯イオン形成及び樹脂への吸着化学種に関する情報をEXAFS法によって得た。その結果、Zr及びHfの吸着挙動変化は、塩素が6配位した陰イオン錯体の形成とよく一致し、同様の挙動を示すRfも同溶液中で[RfCl
]
という構造をとることが推測できる。
豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 隆俊; et al.
no journal, ,
本研究では、7.0-8.0M塩酸(HCl)溶液系においてラザホージウム(Rf)のTBP逆相抽出クロマトグラフ挙動を系統的に調べ、同族元素Zr及びHfとの抽出率の順列を明らかにした。原子力機構タンデム加速器施設において、それぞれ
Cm(
O,5n)反応並びにGd(O,xn)反応によって合成した
Rf, 
HfをHe/KClガスジェット法により
線測定装置結合型化学分離装置まで搬送した。捕集した生成物を濃HCl溶液に溶解した後、Rf並びにHfをTBP逆相抽出カラム(内径1.6mm,長さ7.0mm)に吸着させた。その後、7.0-8.0M HCl溶離液を流し、溶出液をTa皿に捕集した。さらに、4.0M HCl溶離液を流してカラムに残ったRfとHfを溶出させ、溶出液を別のTa皿に捕集した。二つのTa皿を強熱して溶出液を蒸発乾固させた後、線をPIPS検出器を用いて測定し、また線をGe検出器を用いて測定した。その結果、Rfの吸着率はHfのそれと同じかあるいは小さく、またZrの吸着率はRf及びHfのそれよりも明らかに大きいことがわかった。吸着率の順列はZr
Hf
Rfであることが明らかとなった。
浅野 雅春; Chen, J.; 八巻 徹也; 前川 康成; 吉田 勝
no journal, ,
グラフト重合と架橋反応を組合せた2段階放射線プロセスを利用し、高性能のDMFC用燃料電池膜を作製し、その特性を評価した。50
m厚さのエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜を含むガラス反応管を脱気,アルゴンガス充填,封管した後、線を前照射した。次いで、照射後の反応管に、アルゴンガスをバブリングしたビニルトルエン(MeSt)とtert-ブチルスチレン(tBuSt)及び架橋剤としてビス・ビニルフェニルエタン(BVPE)とジビニルベンゼン(DVB)の四成分モノマーを混合した溶液を充填して50
Cでグラフト重合を行った。このようにして得られたMeSt/tBuSt/DVB/BVPE(40/40/2.5/17.5wt%)四元系グラフト重合膜を線架橋後、スルホン化した。この電解質膜の高メタノール濃度(30%)下でのメタノール透過性を検討した結果、四元系電解質膜でのメタノール透過係数はナフィオンの1/10になることがわかった。
Septiani, U.; Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 久保田 仁*; 吉田 勝
no journal, ,
電解質膜の開発において、耐久性の向上は重要な課題になっている。本発表では、ETFE膜にスチレンモノマーを放射線グラフトした後、スルホン化して得た電解質膜の耐久性に及ぼす照射雰囲気の影響について検討した結果を報告する。10kGy照射したETFE膜(50m)にアルゴンガスをバブリングしたスチレンモノマー(40vol%)とトルエン(60vol%)の混合溶液を充填して50Cでグラフト重合を行った。この前照射の場合、アルゴン雰囲気中及び酸素雰囲気中で行った。前照射・後グラフト重合法によるETFE膜へのスチレンをグラフト重合後、スルホン化して得た電解質膜の耐酸化性を検討した。耐酸化性試験には、1.0mmol/gのイオン交換容量をもつ電解質膜を用いた。耐酸化性は60C、3%過酸化水素水溶液中に電解質膜を浸漬した後の重量変化から評価した。その結果、アルゴン雰囲気下で照射して得た電解質膜の耐久性は、酸素雰囲気下で照射して得た電解質膜に比べて、2倍高いことがわかった。酸素雰囲気下で照射して得た電解質膜の耐久性が低い理由として、主鎖とグラフト鎖の間にあるエーテル結合に起因していると推察した。
Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 吉田 勝
no journal, ,
高分子電解質膜の開発において、化学的安定性を向上させるために、多官能性モノマー(架橋剤)の導入が試みられている。そこで本発表では、ジビニルベンゼン(DVB),トリアリルシアヌレート(TAC),1,2-ビス(p,p-ビニルフェニル)エタン(BVPE)などの架橋剤を用いて、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合(ETFE)膜を基材とした放射線グラフト重合法による新規電解質膜の合成を試み、得られた膜の特性を評価した結果を報告する。15kGy照射したETFE膜(50m)にアルゴンガスをバブリングしたm,p-メチルスチレンモノマー(MeSt)と架橋剤のモノマー溶液(40vol%)とトルエン(60vol%)の混合溶液を充填して50Cでグラフト重合を行った。前照射・後グラフト重合法によるETFE膜へのMeStをグラフト重合(グラフト率は約60%)後、スルホン化して得た架橋剤導入電解質膜の耐酸化性を検討した。耐酸化性は50C、3%過酸化水素水溶液中に電解質膜を浸漬した後の重量変化から評価した。その結果、スルホン酸基の脱離は架橋剤の導入により、抑制されることがわかった。その抑制効果は、架橋剤の種類により異なり、TAC, BVPE, DVBの順に大きくなった。その中でも、DVB導入系では未架橋系に比べて7倍以上の耐酸化性を示したことから、化学的安定性の付与にDVBが有効であると結論した。
宮元 展義; 山口 大輔; 中戸 晃之*; 小泉 智; 橋本 竹治
no journal, ,
本研究では超小角及び小角中性子散乱(USANS及びSANS)及び超小角X線散乱(USAXS)によりナノシート液晶の観察を行い、ナノシートの平均サイズL及び濃度
の関数として液晶構造が変化する様子を明らかにした。KNbO
単結晶をプロピルアンモニウムと反応後、水で繰り返し洗浄することでナノシートゾルを得た。このゾルを10-180分間超音波処理し、適当に希釈することで、L及びの異なる一連の試料を得た。散乱曲線のq0.1nm
の領域では、液晶のラメラ構造に起因するピークが確認された。面間隔はLには依存せず約40nmであったが、の減少とともに増加した。一方0.01nm
q0.1nmの領域では、ナノシート一枚の形状を反映するため、散乱はLによって大きく異なった。q0.01nmの領域ではLに対する依存性は見られなくなり、q
のベキで立ち上がる散乱が観察された。これは、Lに依存しないフラクタル的な液晶ドメイン構造の存在を示している。
和田 淳; 渡邉 雅之; 山野井 慶徳*; 村田 昌樹*; 西原 寛*
no journal, ,
直鎖状及び環状の八座オリゴピリジン-アミン配位子を用いて新規ランタノイド錯体を合成し、その構造をX線構造解析により決定した。錯体は総て歪んだCSAP構造をとるが、環状の配位子を用いたものの方が対象性が高いことを明らかにした。また、Eu
, Tb錯体は、配位子-金属間のエネルギー移動に由来する非常に強度の強い発光スペクトルを与えることを見いだした。(アンテナ効果)なかでも、Eu錯体の5D0
7F2遷移発光は、錯体の対称性の変化によって、その強度に違いが現れ、直鎖状の配位子を用いた錯体はより強い発光を示すことを明らかにした。これらの配位子をもちいることで水分子の配位を阻害することが可能なため、水中でも強度の強い発光を得ることが可能である。本研究により、配位子の骨格構造を変化させることで、錯体の対象性のみならず、その発光特性や錯体の安定性を向上させることに成功した。
沼倉 正彦; 池田 篤史; 小林 徹; 塩飽 秀啓; 鈴木 伸一; 矢板 毅
no journal, ,
原子力発電に伴う高レベル放射性廃棄物(HLW)に含まれる3価ランタノイドイオン(Ln(III))とアクチノイドイオン(An(III))の分離は、長寿命核種の核変換技術の確立の観点から重要である。しかし、それらのイオンは、イオン半径や原子価が同じであるため、その化学的性質が非常に類似しており分離が難しい。そこで、これらの分離法の開発が世界的に行われており、特に窒素ドナー配位子が分離に有効であることが、近年見いだされている。そこで本研究は、窒素ドナー配位子として1,10-フェナントロリン(Phen)を用い、Phenに対するLn(III)との配位の性質や構造の違いを検討し、Ln(III)とAn(III)の分離メカニズムに関する研究を行った。実験は、紫外・可視吸収スペクトルにより、メタノール中でのLn(III)-Phen錯体の安定度定数を求めた。また、XAFS(X線吸収微細構造)測定から構造解析を行った。錯生成度定数の結果から、重ランタノイドの方が錯体では高い配位数をもつ傾向にあることがわかった。この結果は、XAFS測定結果とよく一致している。