2019 Fiscal Year Annual Research Report
その場分光観測による腐植物質生成模擬過程の速度論的追跡
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18J10249
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中屋 佑紀 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Keywords | 腐植物質 / メイラード反応 / 紫外可視分光法 / 赤外分光法 / 三次元蛍光分光法 / 有機物無機物相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Nordicフルボ酸・フミン酸水溶液の加熱退色過程およびグリシン・リボース混合水溶液のメイラード様褐変過程での254nm吸光度(UV254)の時間変化を一次反応モデルにより近似して見かけの反応速度定数を求め，その温度依存性からアーレニウスの式により15℃での反応速度定数および半減(増)期の予測値を100-2000年程度と見積もった．退色過程・褐変過程はそれぞれ腐植様物質の分解・生成過程に対応すると考えられる．分解の見かけの反応速度定数が生成に比べて小さく，水圏環境では腐植様物質が残存する可能性がある．
また，水圏の天然試料として英虞湾底質のフミン酸のUV254およびCODをTOCにより規格化した指標の深さ方向の変化を一次反応モデルにより近似し，見かけの反応速度定数と半増期を求めた．これらはフミン酸画分中のπ電子共役系を持つ構造の増加に対応すると考えられる．これらは平均水温15℃を仮定するとメイラード様褐変反応により予想した腐植様物質生成過程より早い時間スケールになることが示唆された．実際の環境中では，反応物の濃度や共存鉱物の効果等を考慮する必要がある．
一方，前年度に引き続き，土壌試料の非破壊特性評価手法として，三次元蛍光分光法の適用を試みた．黒ボク土，灰色低地土，黄色土のアルミナ・マグネタイト粉末による希釈試料の蛍光スペクトルに対し，クベルカ・ムンク理論を応用したスペクトル補正法を試みたところ，有機物量の少ないアルミナ粉末（白色）との混合試料については蛍光消光の影響を補正できる可能性が示唆された．一方，マグネタイト粉末（黒色）との混合試料については蛍光消光の影響をうまく補正することができなかった．このような蛍光消光効果の補正は，黒ボク土などの黒色土を含む様々な土壌粉体の蛍光スペクトルを定量的に理解するうえで重要であり，さらなる検討が必要である．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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Research Products
(4 results)
