| 研究課題/領域番号 |
20K19958
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| 研究機関 | 摂南大学 |
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研究代表者 |
中屋 佑紀 摂南大学, 学習支援センター, 講師 (60868735)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 腐植物質 / 3次元蛍光分光法 / 有機物無機物相互作用 / 赤外分光法 |
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| 研究実績の概要 |
腐植物質に関連する物質循環や環境汚染などの時間スケールは，腐植物質自身の生成や分解の時間スケールに関連していると考えられる．腐植物質の生成や分解には微生物・酵素の活動や，無機物との相互作用を伴う化学的な過程が含まれているが，本研究では特に化学的な過程に注目して模擬実験による速度論的追跡を行っている．
今年度は，Nordicフルボ酸と鉄水酸化物ゲーサイトとの有機無機相互作用を，連続的な赤外分光測定によって調べた．フルボ酸のゲーサイトへの吸着過程を減衰全反射赤外分光法により追跡したところ，吸着過程の2次反応速度式による見かけの反応速度定数が得られた．一方，ガスセルに接続した赤外分光光度計と独自の水熱ガス捕集システムを組み合わせ，フルボ酸・ゲーサイト反応溶液の加熱による二酸化炭素の発生量の時間変化を追跡したところ，二酸化炭素発生の0次+1次反応速度式による見かけの反応速度定数が得られた．対照実験から，0次反応はゲーサイトの有無によらない過程で，1次反応はゲーサイトとフルボ酸の有機無機相互作用に関連すると考えられる．
一方，堆積物試料を非抽出で直接観測する方法として，固体3次元蛍光分光法を寒冷地ピート試料に適用することを試みた．その結果，ピートの黒色度によって蛍光の消光が起こっている可能性が示唆された．また，フルボ酸・粘土の固体3次元蛍光分光測定では，フルボ酸のみの粉体とフルボ酸を粘土に吸着させることにより得たフルボ酸・粘土複合体では3次元蛍光スペクトルのパターンが異なることが分かってきた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度は解析方法の見直しにより，Nordicフルボ酸と鉄水酸化物ゲーサイトとの有機無機相互作用を一部定量的に表すことができた．一方で堆積物の分析については新型コロナウイルス感染症の影響に伴い，試料提供先との打ち合わせや外部機器の利用に関して計画に遅れが出ているため，進捗状況は「やや遅れている」とした．
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き，腐植物質生成・分解への鉱物の影響について模擬実験と測定を行い，有機無機相互作用を見かけの反応速度や活性化エネルギーなどの速度論的パラメータにより定量的に分析する．一方，堆積物試料や鉱物と複合体化した腐植様物質の定量・定性のため，3次元蛍光分光法を粉体試料に適用する試みを継続する．具体的には，フルボ酸を粘土，シリカゲルなどに吸着させた複合体を固体3次元蛍光分光法により測定し，フルボ酸の吸着・凝集状態による蛍光スペクトルの違いを分析する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症の影響に伴い，研究成果を発表する予定であった学会が複数中止・延期となり，参加費・旅費に充当する予定だった経費が使用されなかった．繰り越した経費は延期された学会の参加費・旅費に充当するほか，研究代表者の所属変更に伴う研究協力先との往来にかかる旅費の増加分を補填する予定である．
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