Research Project
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
元素が持つ地球化学情報である濃度や同位体比は、その元素の化学状態に依存し、それが各元素の元素サイクルを決めている。こうした分子地球化学的アプローチを発展させる上で、天然試料から原子分子レベルの情報を最も効率的に得られる放射光分析の有用性は極めて高く、Li氏が高橋と共同研究を進めこの手法を習得することで、関連する地球化学の発展に貢献する。そのためにも同位体と濃度が関連して特徴的変動を見せるセリウムは格好の研究対象である。本共同研究においてセリウムの分子地球化学を大きく発展できる。
地球科学試料に含まれる希土類元素(REE)の濃度パターンにおいて見られるセリウム(Ce)異常は古海洋環境や地球大気の進化の指標として用いられてきた。しかし、このCe異常の原因であるCeの酸化過程の詳細は十分に解明されていないため、Ce異常の生成が規定する酸化還元環境を定量的に考察することはできていない。ところが近年、X線吸収端近傍構造(XANES)法によるCeの酸化還元状態の推定(Takahashi et al., 2000)、Ce安定同位体比の変動とCe異常に関わる化学反応の関係の考察(Nakada et al., 2013)などから定量的な議論に進展がみられてきた。こういった物理化学的手法が確立し、Ce異常の定量的な解釈が可能になることで、古環境学、資源科学、海洋化学などの幅広い分野での貢献が期待できる。本研究ではまず、実際の海洋環境においてマンガン酸化物が存在する酸化的な条件で、Ceはマンガン酸化物への吸着態という状態で存在し、これがマンガン団塊が持つ大きな正のCe異常の起源であることが示された。一方は、マンガン酸化物が存在しない亜酸化的な条件においても、Ceがhomogeneousな沈殿として固定化され、Ce異常を生じ得ることが示された。これらのことから、Ce異常が生じる酸化還元環境は、Eh-pH図の示すCeO2/Ce3+の酸化還元境界より上の酸化還元状態であることは示せるが、Ce異常だけではマンガン酸化物が存在する酸化的な酸化還元環境か、マンガン酸化物が存在しない亜酸化的な酸化還元環境なのかを区別することはできない。その区別は、Ce安定同位体比の変動を調べることで可能になることが先行研究で示唆されており(Nakada et al., 2013)、Ce安定同位体比とCe異常を組み合わせて用いることで定量的な(古)酸化還元状態の推定が可能になると期待される。
All 2024 2023 2022 2021
All Journal Article (63 results) (of which Int'l Joint Research: 37 results, Peer Reviewed: 63 results, Open Access: 47 results) Presentation (89 results) (of which Int'l Joint Research: 26 results, Invited: 7 results) Book (4 results)
Journal of Hazardous Materials
Volume: 466 Pages: 133328-133328
10.1016/j.jhazmat.2023.133328
Journal of Colloid and Interface Science
Volume: 661 Pages: 317-332
10.1016/j.jcis.2024.01.120
Icarus
Volume: 410 Pages: 115873-115873
10.1016/j.icarus.2023.115873
Advanced Materials
Volume: 2024 Issue: 16 Pages: 2311737-2311737
10.1002/adma.202311737
Journal of Geophysical Research: Oceans
Volume: 129 Issue: 1
10.1029/2023jc020240
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 625 Pages: 118448-118448
10.1016/j.epsl.2023.118448
The Analyst
Volume: N/A Issue: 10 Pages: 2932-2941
10.1039/d4an00059e
Volume: 408 Pages: 115826-115826
10.1016/j.icarus.2023.115826
Volume: 36 Issue: 1 Pages: 2306441-2306441
10.1002/adma.202306441
Science of The Total Environment
Volume: 881 Pages: 163449-163449
10.1016/j.scitotenv.2023.163449
Physical Chemistry Chemical Physics
Volume: 25 Issue: 23 Pages: 16135-16147
10.1039/d3cp01442h
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 23 Issue: 17 Pages: 9815-9836
10.5194/acp-23-9815-2023
Resources, Conservation and Recycling Advances
Volume: 17 Pages: 200140-200140
10.1016/j.rcradv.2023.200140
Minerals
Volume: 13 Issue: 6 Pages: 746-746
10.3390/min13060746
Applied Geochemistry
Volume: 155 Pages: 105700-105700
10.1016/j.apgeochem.2023.105700
Environmental Science: Processes and Impacts
Volume: 25 Issue: 5 Pages: 954-963
10.1039/d3em00052d
RSC Advances
Volume: 13 Issue: 21 Pages: 14217-14223
10.1039/d3ra01249b
Sedimentary Geology
Volume: 456 Pages: 106514-106514
10.1016/j.sedgeo.2023.106514
Geochimica et Cosmochimica Acta
Volume: 349 Pages: 64-80
10.1016/j.gca.2023.03.029
ACS Earth and Space Chemistry
Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1227-1234
10.1021/acsearthspacechem.3c00030
Geophysical Research Letters
Volume: 50 Issue: 12 Pages: 1-9
10.1029/2023gl103015
Ore Geology Reviews
Volume: 162 Pages: 105721-105721
10.1016/j.oregeorev.2023.105721
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 120 Issue: 41
10.1073/pnas.2303302120
Chemistry Letters
Volume: 52 Issue: 6 Pages: 508-511
10.1246/cl.230098
Volume: 361 Pages: 24-39
10.1016/j.gca.2023.09.009
Volume: 359 Pages: 20-29
10.1016/j.gca.2023.08.024
Scientific Reports
Volume: 13 Issue: 1 Pages: 12002-12014
10.1038/s41598-023-38789-0
Volume: 400 Pages: 115582-115582
10.1016/j.icarus.2023.115582
Applied Clay Science
Volume: 245 Pages: 107152-107152
10.1016/j.clay.2023.107152
Meteoritics and Planetary Science
Volume: ー Issue: 8 Pages: 1-22
10.1111/maps.14098
Science Advances
Volume: 9 Issue: 49
10.1126/sciadv.adi3789
Volume: ー Issue: 8 Pages: 1-18
10.1111/maps.14097
Volume: ー Issue: 8 Pages: 1-14
10.1111/maps.14064
Volume: 602 Pages: 117962-117962
10.1016/j.epsl.2022.117962
Environmental Science and Technology
Volume: 57 Issue: 8 Pages: 3166-3175
10.1021/acs.est.2c08939
Atmospheric Environment
Volume: 294 Pages: 119504-119504
10.1016/j.atmosenv.2022.119504
Analytica Chimica Acta
Volume: 1240 Pages: 340755-340755
10.1016/j.aca.2022.340755
Frontiers in Earth Science
Volume: 10 Pages: 1-21
10.3389/feart.2023.1188142
Inorganic Chemistry
Volume: 61 Issue: 50 Pages: 20206-20210
10.1021/acs.inorgchem.2c03208
Journal of Nuclear Materials
Volume: 572 Pages: 154078-154078
10.1016/j.jnucmat.2022.154078
Volume: 599 Pages: 117849-117849
10.1016/j.epsl.2022.117849
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 57 Issue: 11 Pages: 2042-2062
10.1111/maps.13919
Volume: 386 Pages: 115149-115149
10.1016/j.icarus.2022.115149
Volume: 334 Pages: 155-186
10.1016/j.gca.2022.07.010
Volume: 332 Pages: 57-77
10.1016/j.gca.2022.06.025
Chemical Geology
Volume: 604 Pages: 120943-120943
10.1016/j.chemgeo.2022.120943
iScience
Volume: 25 Issue: 8 Pages: 104763-104763
10.1016/j.isci.2022.104763
Volume: 436 Pages: 129017-129017
10.1016/j.jhazmat.2022.129017
The Astrophysical Journal Letters
Volume: 935 Issue: 1 Pages: 1-12
10.3847/2041-8213/ac83bd
Volume: 22 Issue: 14 Pages: 9461-9482
10.5194/acp-22-9461-2022
Nature Reviews Earth and Environment
Volume: 3 Issue: 7 Pages: 461-476
10.1038/s43017-022-00301-z
Volume: 432 Pages: 128576-128576
10.1016/j.jhazmat.2022.128576
Volume: 278 Pages: 119061-119061
10.1016/j.atmosenv.2022.119061
Volume: 822 Pages: 153305-153305
10.1016/j.scitotenv.2022.153305
Volume: 51 Issue: 5 Pages: 556-560
10.1246/cl.220099
Pure and Applied Chemistry
Volume: 94 Issue: 5 Pages: 573-600
10.1515/pac-2019-0603
PLOS ONE
Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1-17
10.1371/journal.pone.0268629
Volume: 12 Issue: 5 Pages: 536-536
10.3390/min12050536
Applied and Environmental Microbiology
Volume: 88 Issue: 8 Pages: 1-16
10.1128/aem.00185-22
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
Volume: 127 Issue: 4 Pages: 1-14
10.1029/2021jb023902
GEOCHEMICAL JOURNAL
Volume: 56 Issue: 4 Pages: 129-133
10.2343/geochemj.GJ22010
Island Arc
Volume: 31 Issue: 1 Pages: 1-9
10.1111/iar.12448
American Mineralogist
Volume: in press Issue: 10 Pages: 1926-1935
10.2138/am-2022-8231