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Cr含有スラグの構成相におけるCr(VI)イオン固溶状態の解析

研究課題

研究課題/領域番号 26420755
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関大阪大学

研究代表者

鈴木 賢紀  大阪大学, 工学研究科, 講師 (20610728)

研究分担者 田中 敏宏  大阪大学, 工学研究科, 教授 (10179773)
岡島 敏浩  公益財団法人佐賀県地域産業支援センター九州シンクロトロン光研究センター, ビームライングループ, 主任研究員 (20450950)
梅咲 則正  大阪大学, 工学研究科, 特任研究員 (70127190)
連携研究者 溝口 照康  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70422334)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード六価クロム / X線吸収微細構造 / 第一原理計算 / スラグ / リサイクル・循環・再利用・変換 / X線吸収端微細構造
研究成果の概要

Cr含有鋼の製造工程等から発生するCr含有スラグについて、生態系に悪影響を及ぼす六価クロム(Cr(VI))の溶出が懸念されており、スラグの再資源化に対する環境保全のためにCr含有スラグにおけるCr(VI)生成機構を明らかにする必要がある。本研究では、スラグを構成する主な化合物相としてダイカルシウムシリケート(2CaO・SiO2)及びMerwinite(3CaO・MgO・2SiO2)に着目し、Crイオン固溶状態をX線吸収スペクトル及び第一原理計算によって詳細に解析した。その結果、上記2種の化合物へは空気雰囲気でCrイオンが6価の状態で固溶することを見出し、Cr(VI)固溶構造モデルを提案した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書

研究成果

(3件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Formation and Local Structure Analysis of High-valence Chromium Ion in Dicalcium Silicate2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Suzuki, Norimasa Umesaki, Toshihiro Okajima, Toshihiro Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 99 ページ: 3151-3158

    • DOI

      10.1111/jace.14337

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Predictions of local structure of chromium ion with high-valences in dicalcium silicate by first-principles calculations and XANES spectroscopies2016

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Okajima, Masanori Suzuki, Norimasa Umesaki, Toshihiro Tanaka
    • 学会等名
      CALPHAD XLV Conference
    • 発表場所
      Awaji, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Theoretical prediction of Cr K-edge XANES spectra from Cr ion in dicalcium silicate2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Okajima, Masanori Suzuki, Norimasa Umesaki and Toshihiro Tanaka
    • 学会等名
      the Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXIX (CSI2016)
    • 発表場所
      Rua Abade Pedro, 3080-084 Figueira da Foz, Portugal
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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