岩石及び鉱物と地下水との反応に関する研究(緑泥石化に関する実験的研究)-先行基礎工学分野に関する報告書-

鶴留 浩二; 澁江 靖弘*; 時澤 孝之; 山本 正博*

JNC TY6400 2000-013, 102 Pages, 2000/02

JNC-TY6400-2000-013.pdf:2.45MB

本研究は、地熱地帯に適用されている緑泥石地質温度計について、その妥当性を実験的研究を通して検証することを目的としたものである。実験によって玄武岩と熱水との反応で生じる緑泥石化あるいは粘土鉱物化について検証するとともに、これらの化学組成と熱水の温度との関係を検証するための室内実験を平成9年度から平成10年度にかけて行った(尚、本研究は平成10年度で完了した)。熱水の温度を摂氏200度、摂氏250度、摂氏300度、摂氏350度、摂氏400度、さらに地層科学への応用の可能性も考慮にいれて摂氏100度、摂氏150度に設定して実験を行った。これらの実験で得られた結果は次のようにまとめられる。(1)固相粉末のX線回折分析では、いずれの実験においてもエチレングリコール処理後のピークの移動からスメクタイトが生成していることが確認できた。しかし、緑泥石あるいは緑泥石/スメクタイト混合層の生成は確認できなかった。(2)角柱の薄片の顕微鏡写真から見ると、熱水変質が進行したために、玄武岩の組織の乱れや微細な粘土化が確認された。(3)反応させた海水の組成と実験後の水溶液の組成を比較すると、陽イオンの重量比に変化が認められた。これまで玄武岩と海水との反応に関する低温から高温(摂氏500度)での実験では、緑泥石が生成しない。その代わり、緑泥石/スメクタイト混合層鉱物の生成の可能性が考えられた。しかし、今回の実験では当初目的としていた緑泥石あるいは緑泥石/スクメタイト混合層鉱物の生成は確認できなかったが、今後、さらに高温・高圧条件下での研究や検証が望まれる。

Preparation of hydrolyzed pH responsive ion track membrane

玉田 正男; 浅野 雅春; Spohr, R.*; Vetter, J.*; Trautmann, C.*; 吉田 勝; 片貝 良一*; 大道 英樹

Macromolecular Rapid Communications, 16, p.47 - 51, 1995/00

https://doi.org/10.1002/marc.1995.030160109

メタクリロイルアラニンメチルエステル(40%)とジエチレングリコール=ビス=アリルカーボネート(60%)から作製した共重合体膜に13.6MeV/nucleonのエネルギーの金イオンを1cm当り10コ照射した。次いで照射した膜を60Cの6N NaOH溶液で7分間エッチングの後、25Cの1N NaOH溶液で加水分解した。得られた多孔質膜中の孔径にはpH依存性が認められた。すなわちpH3の緩衝液中で3.7mであった径はpH5の緩衝液中で完全に閉じた。

Stimulus-responsive track pores

吉田 勝; 玉田 正男; 浅野 雅春; 大道 英樹; 久保田 仁*; 片貝 良一*; Spohr, R.*; Vetter, J.*

Radiation Effects and Defects in Solids, 126(1-4), p.409 - 412, 1993/00

https://doi.org/10.1080/10420159308219752

ジエチレングリコールビスアリルカーボネートポリマーフィルムに、11.4MeV/uのAuイオンを110ions/cm照射し、さらに6N NaOH水溶液に接触させてエッチングすることにより、約1m径の孔を形成させた。次に、このフィルムにメタクリロイル-L-アラニンメチルエステルをグラフト重合させ、温度を変えて孔の状態を電子顕微鏡で調べたところ、0Cでは孔がグラフト鎖ゲルによって被覆されて閉じた状態にあり、40Cではグラフト鎖ゲルの収縮によって開孔することを見出した。孔の開閉制御は、グラフト収率が約1%のところで可能であった。

Laser-induced organic transformation: Direct and selective synthesis of diols from methanol,ethanol,and their mixture in the presence of hydrogen peroxide

清水 雄一; 杉本 俊一; 河西 俊一; 鈴木 伸武

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 64, p.3607 - 3612, 1991/12

https://doi.org/10.1246/bcsj.64.3607

レーザー光を利用して過酸化水素の存在下でメタノール、エタノールおよびメタノール-エタノール混合溶液の物質変換の研究を行った。窒素飽和したメタノールを室温でKrFレーザー光照射すると、エチレングリコールが高量子収率(=0.94)で高選択的に生成することを見出した。過酸化水素の添加速度が3.2ml/hの場合、エチレングリコール生成の選択率は94%であった。エタノールからはブタンジオールとアセトアルデヒドが直接、選択的に生成することを見出した。過酸化水素の添加速度が3.4ml/hの場合、ブタンジオールとアセトアルデヒド生成の量子収率はそれぞれの0.42および0.29であり、この時の合計の選択率は97%であった。また、メタノール-エタノール混合溶液からプロパンジオールが直接生成することを見出した。1,2-プロパンジオールの生成量はメタノール濃度が64mol%付近で最大になった。これらのジオールの生成機構を考察した。

Laser-induced highly selective synthesis of ethylene glycol from methanol in the presence of hydrogen peroxide

清水 雄一; 杉本 俊一; 河西 俊一; 鈴木 伸武

Chemistry Letters, 1989, p.2153 - 2154, 1989/00

窒素飽和したメタノールを過酸化水素の存在下でKrFレーザー光照射すると、エチレングリコールが高量子収率、高選択率で生成することを見出した。エチレングリコールの生成量は過酸化水素濃度の増加と共に減少した。エチレングリコール生成の量子収率は過酸化水素水濃度が13.5vol%以下では0.78~0.94であり、またその選択率は過酸化水素水濃度が5.9~20.0vol%で96~98%であった。エチレングリコール生成の量子収率と選択率はKrFレーザー光照射の方が低圧水銀灯照射の場合よりも著しく大きいことが明らかになった。高強度レーザー光の照射によって過酸化水素を効率良く分解し、ヒドロキシルラジカルを高密度で生成させる。ヒドロキシルラジカルは効率的にメタノールと反応してヒドロキシメチルラジカルを生成する。エチレングリコールは高密度に生成したヒドロキシメチルラジカルの効率的な二量化を通して生成すると考えられる。

Radiation grafting of hydrophilic monomers onto poly(4-methylpentene-1), II; Grafting of long chain monomers and physical properties of the grafted films

Y.S.Soebianto*; 吉井 文男; 幕内 恵三; 石垣 功

Angewandte Makromolekulare Chemie, (2484), p.159 - 168, 1987/00

https://doi.org/10.1002/apmc.1987.051520114

低結晶化度のポリ(4-メチルペンテン-1)(TPX)へアクリル酸(AAC)に比べ分子鎖の長い2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)とメトキシテトラエチレングリコールメタクリレート(M4G)の前照射法によるグラフト重合を行った。グラフト速度は、分子鎖が短いほど速かった(AACHEMAM4G)。照射条件による重合速度の影響では、真空中線照射空気中電子線照射空気中線照射の順であった。これはラジカル濃度に対応し、ラジカル濃度が高いほどグラフト速度は大きかった。グラフトポリマーの含水率は、同じグラフト率で比較してもグラフトモノマーにより異なり、AACM4GHEMAの順であった。AACの場合は、分子鎖が短いためにフィルムの中まで十分拡散し、均一にグラフト重合が起こるために含水率が高いものと考えられる。

Effect of water soluble polymer,polyethyleneglycol and glass-forming compounds on cell fusion

吉井 文男; 嘉悦 勲

Zeitschrift fr Naturforschung, C, 37, p.1234 - 1239, 1982/00

化学的細胞融合法における新しい細胞融合剤と融合時の細胞の失活を防止するための保護剤の探索を行なった。ポリエチレングリコール(PEG)は融合剤としてよく知られているが、2分以内に融合を完了しないとほとんどの細胞が失活してしまうのと、その時間内でもかなりの失活がおこる。水溶性高分子の共存下で融合を行なうと、水溶性高分子によって失活が著しく抑制されて、融合時間が延長できたのと融合細胞の割合が水溶性高分子のない場合よりも20%ほど増加した。水溶性高分子としては,ポリビニルピロリドンとポリ-DL-アラニンが比較的効果が大きく最適濃度は前者が5%で後者が0.5%であった。融合剤としては、水溶性高分子の共存下で、比較的オキシエチレン基の長いM-23GやM-50Gのガラス化性モノマーに融合活性があることを見出した。それはPEG2000と同程度の融合活性を有していることも分った。

Effect of viscous solvents and monomer on conservation of intact and immobilized chloroplasts

嘉悦 勲; 吉井 文男; 藤村 卓

Zeitschrift fr Naturforschung, C, 35C, p.1052 - 1056, 1980/00

まず、種々の有機粘性溶媒(ガラス化性溶媒)を含む緩衝液中で固定化していないクロロプラストを4Cで保存した。グリセリンとポリエチレングリコール(PEG)を90%含む緩衝液の中で保存するのが最もよく、PEG系では300時間ほど残存活性があった。一方、固定化物は、PEG70-緩衝液30に最適の保存液の組成があり、活性保存率は40日を経過してもoriginalの30%あった。この場合、エチレングリコール鎖が長いほど保存効果がよいことが分った。さらに、クロロプラストは固定化担体であるモノマーの添加によって著しく失活するために固定化の際は、保護剤を予め添加して固定化したが、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(M-23G)は、その必要がなく、きわめてよい固定化担体であることも分った。

Temperature dependence of initial polymerization rate in radiation-induced polymerization of polyfunctional glass-forming monomers

嘉悦 勲; 渡辺 祐平

Journal of Polymer Science; Polymer Letters Edition, 15(4), p.235 - 238, 1977/04

ガラス化モノマーの低温放射線重合の特色は、低温過冷却状態において、ガラス転移点より10~50C高い一定温度Tuにおいて重合速度の極大現象が認められることである。Tuにおける重合速度の極大については、ガラス化性モノマーの急激な粘性の増加のため、まづ停止反応が、次いで成長反応がそれぞれ拡散律速となるため生じるみかけの現象と解釈し、これまでの報文において速度論的な証明も行い、また間接的証明としてTuでの極大現象に影響を与える種々のファクターの影響について解明を行なってきた。本報もその一環であり、多官能性のガラス化性モノマーにおいては、そのポリファンクショナリティが増大するにつれ、Tuにおける極大現象が消失することを示したものである。これは多官能性モノマーの重合によって生成する架橋構造によるモビリティの減少が、成長鎖二分子相互停止反応の寄与を減少させるため、重合速度の極大を不明瞭にするものと解釈される。