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2009 年度 実績報告書

水・酸化物界面における陰イオン表面化学種(スペシエーション)のその場分光観察

研究課題

研究課題/領域番号 20740315
研究機関金沢大学

研究代表者

福士 圭介  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (90444207)

キーワード表面化学種 / ATR-FTIR / 表面錯体モデリング / フェリハイドライト / モノハイドロカルサイト / 硫酸 / ヨウ素酸イオン / リン酸
研究概要

近年有害陰イオンによる水・土壌汚染が世界的な問題となっている。東南アジア地域における井戸のヒ素汚染、アメリカ西部や中国の炭鉱付近のセレンによる土壌汚染、放射性廃棄物として地層に処分が提案されている超半減期性陰イオン種のセレンやヨウ素の移行評価などがその例である。天然水中における陰イオン種の主要な固定機構は鉱物表面への吸着反応であり、鉱物表面における陰イオンの表面化学種(結合形態)の理解は吸着状態の安定性や吸着後の長期評価にとって必須である。吸着陰イオンのその場分光測定と表面錯体モデリングを手法として、水質変化に伴う水-鉱物界面における陰イオン種表面化学種分布を系統的に明らかにすることを目指している。
フェリハイドライトは水圏環境に広く産出する酸化物であり、大きな比表面積を有するため天然における優れた陰イオンの吸着体であることが知られる。硫酸イオンは比較的高い化学的活性を持ち、かっ赤外分光に対してセンシティブな陰イオン種である。本年度は前年度に確率した、その場赤外分光分析(FTIR)における減衰全反射(ATR)法を用いて、詳細なpHやイオン強度の変化に伴う水-フェリハイドライト界面における硫酸イオンの結合状態をその場観測を行った。また得られた結果を定量的に評価する方法の考察を行った。本年度はフェリハイドライト界面におけるヨウ素酸イオンの表面化学種分布の検討と、稀少炭酸塩鉱物モノハイドロカルサイトによるリン酸取り込み挙動に関する検討も行った。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 鉱物による無機陰イオン種の吸着に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      福士圭介
    • 雑誌名

      岩石鉱物科学 39

      ページ: 19-25

  • [雑誌論文] Extended Triple Layer Modeling of Arsenate and Phosphate Adsorption on A Goethite-based Gracular Porous Adsorbent2010

    • 著者名/発表者名
      Kanematsu M, Young T, Fukushi K, Green P, Darby J
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水-鉱物相互作用の素過程としてみた吸着反応2009

    • 著者名/発表者名
      福士圭介
    • 雑誌名

      粘土科学 48

      ページ: 82-91

  • [学会発表] Prediction of arsenate and phosphate adsorption on goethite-based granular porous adsorbent using the extended triiple layer model (ETLM)2010

    • 著者名/発表者名
      Kanematsu M, Young TM, Fukushi K, Green PG, Darby JL
    • 学会等名
      239th ACS National meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20100321-20100325
  • [学会発表] Effects of carbonate on adsorption and mobility of arsenate near the maximum contaminated level (MCL) on a goethite-based porous adsorbent2010

    • 著者名/発表者名
      Kanematsu M, Young TM, Fukushi K, Green PG, Darby JL
    • 学会等名
      239th ACS National meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20100321-20100325
  • [学会発表] Arsenate uptake by monohydrocalcite2010

    • 著者名/発表者名
      Fukushi K.Sakai M., Munemoto T.(招待講演)
    • 学会等名
      Joint Conference of NIMS International Workshop on Photocatalysis and Environmental Remediation Materials 2010 & 3rd Japan-China Symposium on Advanced Potocatalytic Materials
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(茨城県)
    • 年月日
      20100222-20100224
  • [学会発表] Surface Speciation of Sulfate at a Mineral/Water Interface2009

    • 著者名/発表者名
      Aoyama K, Nagata T, Fukushi K
    • 学会等名
      Present Earth Surface Processes and Histrical Environmental Changes in East Asia
    • 発表場所
      台北・台湾
    • 年月日
      20090925-20090927
  • [学会発表] モノハイドロカルサイトによるヒ酸の取り込み2009

    • 著者名/発表者名
      福士圭介・酒井実・宗本隆志・横山由佳・高橋嘉夫
    • 学会等名
      日本地球化学会第56回年会
    • 発表場所
      広島大学 (広島県)
    • 年月日
      20090915-20090917
  • [学会発表] 表面錯体モデリングによる酸化物へのIO3-吸着の予測2009

    • 著者名/発表者名
      永田貴洋・福士圭介・高橋嘉夫
    • 学会等名
      日本地球化学会第56回年会
    • 発表場所
      広島大学 (広島県)
    • 年月日
      20090915-20090917
  • [学会発表] 水・フェリハイドライト界面における硫酸の表面スペシエーション2009

    • 著者名/発表者名
      青山和樹・福士圭介・永田貴洋
    • 学会等名
      日本地球化学会第56回年会
    • 発表場所
      広島大学 (広島県)
    • 年月日
      20090915-20090917
  • [学会発表] 水-鉱物相互作用の素過程としてみた吸着反応2009

    • 著者名/発表者名
      福士圭介(招待講演)
    • 学会等名
      第53回粘土科学討論会
    • 発表場所
      岩手大学 (岩手県)
    • 年月日
      20090910-20090911
  • [学会発表] 地球表層での水-鉱物相互作用におよぼす吸着の重要性2009

    • 著者名/発表者名
      福士圭介(受賞講演)
    • 学会等名
      鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道)
    • 年月日
      20090908-20090909
  • [学会発表] Surface Speciation of Sulfate at a Water-Ferrihydrite Interface2009

    • 著者名/発表者名
      Aoyama K.Nagata T.Fukushi K.
    • 学会等名
      Goldschmidt2009
    • 発表場所
      Davos, Switzerland
    • 年月日
      20090621-20090626
  • [学会発表] Prediction of Iodine Adsorption on Oxides by Surface Complexation Modeling with Spectroscopic Confirmation2009

    • 著者名/発表者名
      Nagata T.Fukushi K.Takahashi Y
    • 学会等名
      Goldschmidt2009
    • 発表場所
      Davos, Switzerland
    • 年月日
      20090621-20090626
  • [学会発表] 水-フェリハイドライト界面における硫酸の表面化学種分布2009

    • 著者名/発表者名
      青山和樹・福士圭介・永田貴洋
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県)
    • 年月日
      2009-05-17
  • [学会発表] モノハイドロカルサイトによるヒ酸の取り込み2009

    • 著者名/発表者名
      酒井実・宗本隆志・福士圭介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県)
    • 年月日
      2009-05-17
  • [図書] 粘土ハンドブック第三版2009

    • 著者名/発表者名
      日本粘土学会編(分担執筆)
    • 出版者
      技報堂出版
  • [産業財産権] ヒ素収着材及びヒ素汚染物質の浄化方法2009

    • 発明者名
      福士圭介・酒井実・宗本隆志
    • 権利者名
      金沢大学
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/50880
    • 出願年月日
      2009-01-25
    • 外国

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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