2017 Fiscal Year Annual Research Report
XAFS法を駆使した硫酸エアロゾルの生成過程と地球寒冷化への影響の解明
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17F17332
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
QIN HAIBO 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-11-10 – 2020-03-31
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| Keywords | エアロゾル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾル中の様々な元素の化学種解析を進めている。硫酸イオンについては、対陽イオンをX線吸収微細構造法（XAFS法）で決定する方法を開発し、様々な試料への応用を進めている。その結果、黄砂時には硫酸イオン化学種に占める石膏（CaSO4・2H2O）の割合が増加するが、それ以外の季節では硫酸アンモニウムが卓越することが分かった。硫酸アンモニウムは吸湿性が高く、雲生成による地球寒冷化効果を持つが、黄砂などの鉱物粒子の存在は、硫酸を石膏のような不溶性の塩に変化させるため、雲生成効果は持たないと考えられる。
硫酸や類似の挙動を示すセレン酸について、沈着後の挙動を調べるために、土壌中のセレン酸の化学種を調べた。セレンは土壌中では亜セレン酸として存在する場合が殆どであるが、水抽出されるのは主にセレン酸であることが分かった。これは、セレン酸イオンと亜セレン酸イオンの水和イオンの安定性の違いによると考えられる。
さらに塩素の化学種について検討した。特に火星表面などで過塩素酸がみつかっていることに着目し、タクラマカン砂漠やチベット高原の砂試料などで、塩素化学種として過塩素酸がないかどうかを調べた。まずイオンクロマトグラフィーで過塩素酸を定量する方法を確立し、塩素化学種に適用した。その結果、全塩素中の数％が過塩素酸塩となっている試料が見出された。これらは、紫外線の照射などによって塩化ナトリウムが過塩素酸塩化したものと推定された。さらにこの反応素過程を明らかにするために、マイクロXRF法で砂試料中の塩素の分布状態を調べると共に、塩素の局所化学状態をマイクロXAFSで調べた。その結果、過塩素酸塩はX線により容易に還元されるため、その特定がXAFS法では困難であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
試料の採取及び分析が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
エアロゾル中および砂漠の砂試料中の過塩素酸の分析については、興味深いテーマなので、継続して推進していきたい。過塩素酸塩は、塩化ナトリウムに紫外線が照射され酸化・生成すると考えられ、より高地の試料では紫外線量が強いので、そのような試料を採取する。現在、チリの試料を取りよせ中で、この試料を用いた研究を進める計画である。
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