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論文

Molecular geochemistry of radium; A key to understanding cation adsorption reaction on clay minerals

山口瑛子; 栗原雄一*; 永田光知郎*; 田中万也; 桧垣正吾*; 小林徹; 谷田肇; 小原義之*; 横山啓一; 矢板毅; et al.

Journal of Colloid and Interface Science, 661, p.317 - 332, 2024/05

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.01.120

被引用回数：0

ラジウム(Ra)は放射性元素であり、放射性廃棄物処理やウラン鉱山周辺の環境問題で重要なため、環境中Ra挙動の解明は急務である。しかし、Raは安定同位体が存在しないため分子レベルの実験が難しく、環境中で重要と考えられる粘土鉱物への吸着反応についても詳細なデータは得られていない。本研究では、広域X線吸収微細構造(EXAFS)法によりRaの分子レベルの情報を得る手法を確立し、さらに第一原理計算を利用することでRaの粘土鉱物への吸着構造を明らかにした。また、同族元素との比較を行い、粘土鉱物への吸着反応の系統的な理解に資する結果を得た。

論文

Anomalous behavior of liquid molecules near solid nanoparticles; Novel interpretation on thermal conductivity enhancement in nanofluids

橋本俊輔*; 山口聡*; 原田雅史*; 中島健次; 菊地龍弥*; 大石一城*

Journal of Colloid and Interface Science, 638, p.475 - 486, 2023/05

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.01.101

被引用回数：2 パーセンタイル：66.51(Chemistry, Physical)

最近、粒子分率から計算される理論的に予測された値と比較して、ベース液体と分散された固体ナノ粒子で構成されるナノ流体の熱伝導率の異常な改善が報告されている。一般に、気体と液体の熱伝導率の値は、並進運動中の分子の平均自由行程によって支配される。ここでは、ナノ粒子の周りの液体分子の振動挙動がこれらの熱伝導率の増加に寄与している可能性を示す確かな証拠を提示する。

論文

Rheo-SANS study on relationship between micellar structures and rheological behavior of cationic gemini surfactants in solution

岩瀬裕希*; 河合里紗*; 守島健*; 高田慎一; 吉村倫一*; 柴山充弘*

Journal of Colloid and Interface Science, 538, p.357 - 366, 2019/03

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.11.104

被引用回数：13 パーセンタイル：42.15(Chemistry, Physical)

We found that the wormlike micelles were oriented in the direction of the flow due to elongation and that changes to the precursor of the wormlike micelles did not affect the shear thickening. As a precursor structural change of shear thinning, the wormlike micelles elongated while maintaining their orientation. We found that an increase in the molecular curvature of the 12-2-12 due to the introduction of a spacer-group contributed to the unusual rheological behaviors of the wormlike micelles in a solution under shear flow.

論文

Molecular dynamics simulations of cesium adsorption on illite nanoparticles

Lammers, L.*; Bourg, I. C.*; 奥村雅彦; Kolluri, K.*; Sposito, G.*; 町田昌彦

Journal of Colloid and Interface Science, 490, p.608 - 620, 2017/03

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2016.11.084

被引用回数：107 パーセンタイル：93.33(Chemistry, Physical)

分子動力学法を用いる粘土鉱物シミュレーションは、これまで、無限系がほとんどであったが、本研究では、初めて粘土鉱物の微粒子の模型を作成し、セシウム吸着のシミュレーションを行った。その結果、微粒子のエッジ表面において、基盤表面では見られない強い吸着が起こることがわかった。特に、セシウムイオンとナトリウムイオンの強豪吸着では、エッジサイトはセシウムを選択的に吸着することがわかった。また、本研究で開発したエッジサイトの力場の構成法についても解説した。

論文

Surface speciation of Eu $^{3+}$ adsorbed on kaolinite by time-resolved laser fluorescence spectroscopy (TRLFS) and parallel factor analysis (PARAFAC)

石田圭輔*; 斉藤拓巳*; 青柳登; 木村貴海; 永石隆二; 長崎晋也*; 田中知*

Journal of Colloid and Interface Science, 374(1), p.258 - 266, 2012/05

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2012.01.060

被引用回数：29 パーセンタイル：56.9(Chemistry, Physical)

Time-resolved laser fluorescence spectroscopy is an effective speciation technique for fluorescent metal ions, which can be further extended by the parallel factor analysis. The adsorption of Eu $^{3+}$ on kaolinite as well as gibbsite as a reference mineral was investigated by TRLFS together with batch adsorption measurements. The PAFAFAC modeling provided the fluorescence spectra, decay lifetimes and relative intensity profiles of three Eu $^{3+}$ surface complexes with kaolinite; an outer-sphere complex and two inner-sphere complexes. Their intensity profiles qualitatively explained the measured adsorption of Eu $^{3+}$ . Based on the TRLFS results in varied H $_{2}$ O/D $_{2}$ O media, it was shown that the outer-sphere complex exhibited more rapid fluorescence decay than Eu $^{3+}$ aquo ion, because of the energy transfer to the surface. Factor B was an inner-sphere complex, which became dominant at relatively high pH, high salt concentration and low Eu $^{3+}$ concentration. Its spectrum and lifetime were similar to those of Eu $^{3+}$ adsorbed on gibbsite, suggesting its occurrence on the edge face of the gibbsite layer of kaolinite. From the comparison with the spectra and lifetimes of crystalline or aqueous Eu(OH) $_{3}$ , factor C was considered as a poly-nuclear surface complex of Eu $^{3+}$ formed at relatively high Eu $^{3+}$ concentration.

論文

Recovery of palladium using chemically modified cedar wood powder

Parajuli, D.; 広田耕一

Journal of Colloid and Interface Science, 338(2), p.371 - 375, 2009/10

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.06.043

被引用回数：16 パーセンタイル：37.73(Chemistry, Physical)

Japanese cedar wood powder (CWP) was chemically modified to tertiary amine type adsorbent and studied for the selective recovery of Pd(II) from various industrial waters. Batch adsorption tests were performed from 0.1 M to 5 M HCl and HNO $_{3}$ conditions. The maximum loading capacity for Pd(II) studied in 0.1, 1, 3, and 5 M HCl conditions were evaluated as 1.4, 0.81, 0.36, and 0.26 mol/kg, respectively. And in 3 M HNO $_{3}$ condition it was 0.6 mol/kg. Recovery of Pd(II) from real industrial solution was also performed where only Pd(II) was selectively loaded on modified CWP and was recovered using acidic thiourea with about 95 % recovery factor and 75 times preconcentration factor. Since, Pd(II) adsorption was found to be better in HNO $_{3}$ , the possibility of its application on the recovery of Palladium from high level liquid waste (HLW) was also studied. For this, simulated HLW prepared in 3 M HNO $_{3}$ was used. The adsorption experiment was conducted in normal and in irradiation conditions. Interestingly, selective separation of Pd(II) was achieved with the capacities of 0.47 mol/kg in normal condition and 0.4 mol/kg for adsorption mixture irradiated for 200 h at a dose rate of 10 kGy/h.

論文

Properties of functional polymeric microspheres obtained by radiation polymerization of acrolein

熊倉稔; 鈴木美枝子*; 嘉悦勲

Journal of Colloid and Interface Science, 97(1), p.157 - 165, 1984/00

https://doi.org/10.1016/0021-9797(84)90283-2

被引用回数：12 パーセンタイル：46.24(Chemistry, Physical)

アクロレインの放射線重合を研究した。照射温度と重合反応速度との関係を調べた結果、温度が-20 $^{circ}$ C付近に重合速度の曲線に屈曲点が認められた。アクロレインの低温放射線重合によって得られるポリマーは粒子状であり、照射温度の調節によって均一なマイクロスフィア(1~3m)が得られることがわかった。重合速度の雰囲気の影響を調べた結果、真空中において重合が加速されることがわかった。マイクロスフィアの粒径は照射線量によっても変化した。マイクロスフィア表面のアルデヒド基の存在は赤外分光光度計で調べた,また、アルデヒド基の量はヒドロキシルアミン反応によって調べ、アルデヒド基の量は照射線量の増大に減少する傾向であった。マイクロスフィアの蛋白質との結合性は抗体を用いて研究した。

論文

Stopped-flow spectroscopy as a simple method for particle size determination

江草茂則

Journal of Colloid and Interface Science, 86(1), p.135 - 143, 1982/00

https://doi.org/10.1016/0021-9797(82)90048-0

被引用回数：9 パーセンタイル：39.96(Chemistry, Physical)

ストップド・フロー法によってコロイド粒子の粒子径を簡単かつ迅速に測定することを試みた。その結果、コロイド粒子が急速凝集する動力学的挙動からそのコロイド中の全粒子数を求めたのち、コロイド中の固形分の量をその粒子数で割ることにより粒子のサイズを見積ることができた。この計算に必要なデータはすべて、急速凝集と光散乱に関する理論から得ることができた。この方法の有効性は、粒子径が既知の単分散ポリスチレンラテックス(粒子径:0.054~0.765m)を用いて確認することができた。さらに、この方法を単分散でないコロイド粒子径に適用した場合には、重量平均粒子径に近い平均粒子径が得られることが経験的にわかった。

論文

Characterization of carboxylated latices prepared by radiation-initiated emulsion polymerization; Comparison with chemically prepared latices

江草茂則; 幕内恵三

Journal of Colloid and Interface Science, 79(2), p.350 - 364, 1981/00

https://doi.org/10.1016/0021-9797(81)90086-2

被引用回数：20 パーセンタイル：61.21(Chemistry, Physical)

n-ブチルメタクリレート,2-ヒドロキシエチルメタクリレート,アクリル酸の三元共重合体ラテックスを $^{6}$ $^{0}$ Co $^{-}$ 線とレドックス重合触媒とを用いて合成し、得られたラテックスの粘度,粒子径,酸分布,電解質安定性について比較検討した。これらの物性は放射線法と触媒法ラテックスとで有意に異なることがわかり、この差はラテックス中の触媒切片の有無に帰属された。さらに、ラテックスの安定性と粒子表面酸密度との相関について検討した結果、必ずしもすべての粒子表面酸がラテックスの安定化に有効な訳ではなく、その有効率は触媒法ラテックスの方が高いことがわかった。この理由は、触媒法ラテックスではその重合触媒切片が同時にラテックスの加水分解を誘起し、カルボキシル基が粒子表面に生成されるためであると結論された。一方、放射線法ラテックスではこの加水分解が起こり難いため、重合後ラテックスを加熱してもその物性変化が小さいという利点があることがわかった。

論文

Radiation-induced polymerization of monomolecular film of octadecyl acrylate at gas-water interface

畑田元義; 西井正信; 広田鋼蔵*

Journal of Colloid and Interface Science, 45(3), p.502 - 506, 1973/03

https://doi.org/10.1016/0021-9797(73)90165-3

被引用回数：18

気/水界面におけるオクタデシルアクリレート(ODA)単分子膜の放射線重合の研究を自記式LANGMUIR型表面圧測定装置を用いて研究した。単分子膜は、窒素/水または空気/水界面においてVan de Graaff加速器の電子線によって照射され、照射前後の表面圧曲線の変化から反応を追跡した。ODA単分子膜は窒素/水界面においては重合してポリオクタデシルアクリレート(PODA)単分子膜の表面圧-面積曲線に似たそれを与えた。一方、空気/水界面においてはPODA単分子膜のそれとは著しく異る表面圧-面積曲線が得られ、PODAを生じないことが見出された。

論文

Determination of the number concentration of aerosol particles by light scattering method with an efficient device

岡田隆*; 伊藤和子*; 木谷進

Journal of Colloid and Interface Science, 42(1), p.88 - 95, 1973/01

https://doi.org/10.1016/0021-9797(73)90010-6

被引用回数：2

エアロゾル粒子による光散乱強度は本来微弱であり、それが測定セルに用いられているガラスの不整、屈折があると測定値に影響が与えられる。ガラスセルを用いないユニークな光散乱測定法を用い、波長436,546mの単色光をDOPエアロゾルに投射しRayleigh法による粒子数決定を行った。粒子数濃度として3~410 $^{6}$ 個/cm $^{3}$ が得られた。この値はエアフィルタに捕集し重量測定して得られた値と良い一致を示す値であった。