2019 Fiscal Year Annual Research Report
Spectroelectrochemical study on uranyl and molybdenyl complexes in electrolyte solutions
| Project/Area Number |
17H03521
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
藤井 俊行 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10314296)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ウラン / モリブデン / バナジウム / 電気化学分析法 / 吸光分光分析法 / ラマン分光分析法 / 錯生成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
モリブデン酸アンモニウム含水塩を用いて、 1および 10 mM Mo を含む 0.1 M 硝酸溶液 を調製した。作用電極として炭素電極を用いてサイクリックボルタモグラム CV 測定を行い、酸化還元挙動を調査した。次に定電位電解を行い、還元化学種を電気化学的に液内に作成した。また、ラマン分光分析法を用いて、定電位電解前後の分子振動状態を比較した。1mM Mo の試料溶液のボルタグラムには、銀／塩化銀標準電位に対して-0.1 V 付近で還元ピークが観察されなかったが、10 mM Mo の試料溶液については観察された。これは、Mo 濃度が高いときに生成する多量体の還元に起因すると考えられる。このことはラマン分光分析結果からも支持された。
ウラン、モリブデン、およびバナジウムのオキシカチオン水和種について、分子軌道計算を行った。水和数４～６の錯体種が安定に生成することが明らかになった。また、酸素＝対象元素＝酸素の結合角は、直線状の化学種や変角の化学種など多種にわたること、その結合角は、ｆ軌道電子およびｄ軌道電子と酸素のｐ電子との化学結合の差が現れていることが分かった。
硝酸溶液に溶存するモリブデンの化学種は、モリブデン濃度と、溶液のpHにより、溶存種が異なることが分光電気化学法から明らかになった。電解還元による５価モリブデンを種とするモリブデンブルーの生成条件は、[Mo]≧5 mMであり、多量体種の還元により生成されることが分かった。硝酸系における、ウランなどアクチノイドの加水分解種や多核種生成メカニズムを理解するにあたって、モリブデンおよびバナジウムの錯生成に関する分光電気化学分析結果は有意な知見を与えることが明らかになった。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
