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論文

Extraction mechanism of lanthanide ions into silica-based microparticles studied by single microparticle manipulation and microspectroscopy

大高 稔紀*; 佐藤 辰巳*; 大野 真平; 名越 航平; 安倍 諒治*; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 竹内 正行; 中谷 清治*

Analytical Sciences, 35(10), p.1129 - 1133, 2019/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Chemistry, Analytical)

Single porous silica microparticles coated with styrene-divinylbenzene polymer (SDB) impregnated with octyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide (CMPO) were injected into an aqueous 3 mol/L nitric acid solution containing trivalent lanthanide (Ln(III)), as a high-level liquid waste model, using the microcapillary manipulation-injection technique; and the extraction rate of Ln(III), as an Ln(III)-CMPO complex, into the single microparticles was measured by luminescence microspectroscopy. The extraction rate significantly depended on the Ln(III), CMPO, or NO$$_{3}$$$$^{-}$$ concentration, and was analyzed in terms of diffusion in the pores of the microparticles and complex formation of Ln(III). The results indicated that the rate-determining step in Ln(III) extraction was the diffusion in the pore solution of the microparticles.

論文

Chraracterization of iron hydroxides in a weathered rock surface by visible microspectroscopy

永野 哲志; 磯部 博志*; 中嶋 悟*; 芦崎 翠*

Applied Spectroscopy, 56(5), p.651 - 657, 2002/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:46.34(Instruments & Instrumentation)

本報は、風化花崗岩中に微量に存在する鉄酸化物を顕微可視分光法で分析した結果を報告したものである。顕微可視分光計は数十$$mu$$mの微細領域の可視光スペクトルを測定する装置であり、微視的に不均質な花崗岩に適用すれば構成鉱物毎の情報を得ることができる。従来からの拡散反射法により風化花崗岩中には結晶質の針鉄鉱が存在することが示されていたが、本分析法により結晶質相に加え非晶質水酸化鉄も存在していることを明らかにした。また、風化環境下における非晶質水酸化鉄及び針鉄鉱の生成速度を議論するとともに、風化環境下において熱力学的に不安定であり本来速やかに結晶化するはずの非晶質水酸化鉄が、有害元素を取り込んだ場合には長期に亘り安定に存在する可能性を指摘した。

論文

Infrared microspectroscopy analysis of the chemical state and spatial distribution of hydrous species in minerals

中嶋 悟; 大木 貞嗣*; 落合 周吉*

Geochemical Journal, 23, p.57 - 64, 1989/00

 被引用回数:24 パーセンタイル:58.88(Geochemistry & Geophysics)

鉱物中の微小な含水物質を分析するため、フーリエ変換型顕微赤外分光法を鉱物に応用してみた。鉱物薄片での顕微透過スペクトルの解釈から、異なる水の化学結合状態についての情報が得られ、10$$mu$$mステップのマッピング測定からそれぞれの水の空間分布が得られた。この方法は、従って、岩石-水相互作用のような、微小領域で不均一に起こる地球化学的過程の分析に有効でろうと考えられる。特に、鉱物の水和やイオン交換の機構を調べたり、鉱物やガラスの表面水和層のキャラクタリゼーションをする際に、有効であろう。この方法をさらに発展させ、化学反応径路のモデル化の手段として用いたい。

論文

岩石-水相互作用の顕微鏡状態分析

中嶋 悟

第4回放射性廃棄物セミナー資料集, 28 Pages, 1988/00

放射性廃棄物の地層処分の安全評価においては、放射性核種の地層中での挙動の長期的評価をしなければならないが、そのためには、核種の岩石-水相互作用の際の挙動の機構の解明と、その定量化をする必要がある。この目的の第一段階は、核種の挙動又は類似元素の挙動を科学反応としてモデル化するため、これらの元素の化学形態を明らかにする事である。そのためには、従来から用いられてきた微小領域での元素分析法の他に、微小領域で元素の科学形態を分析する手法が必要である。今回は、元素の化学結合状態についての情報を与える赤外分光法を顕微鏡下で行える新しい方法(顕微赤外分光法)を開発し、これを用いて結晶中の水の分析を試み、岩石-水反応の境界層としての結晶表面水和層について調べた。この境界層は、岩石と水の間の物質のやり取りを規制していると予想される。

論文

鉱物の顕微赤外分光法; 地球科学における新しい顕微状態分析法

中嶋 悟

日本電子ニュース, 27(1-2), p.12 - 17, 1987/02

天然の岩石の構成物質である鉱物については、X線マイクロアナライザーによって数$$mu$$mオーダーでの元素分布が知られるようになったが、今後は、これらの元素がどのような状態で存在するかについての情報も必要とされる。その1つの分析法として、鉱物の顕微赤外分光法は、非破壊で鉱物の微小領域の結晶構造や水の存在状態、多原子価元素の価数等の情報が得られ、鉱物の生成条件や2次的変化などの推定に有効である。フーリエ変換型顕微赤外分光計を用いて、天然の鉱物の20$$mu$$m領域での状態分析を試みた。岩石の割れ目(水みち)周辺での鉱物の水和現象などの研究は、岩石中での物質移動に関与した水の役割を明らかにできよう。また、地層中に存在する微量天然有機物のキャラクタリゼーションは、酸化還元条件に敏感な元素の還元による固定を調べる上で重要である。これらの研究は、顕微赤外分光法で可能となろう。

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