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2014 年度 実施状況報告書

常温無機イオン液体と有機溶媒の界面でのウランの無電解析出の実現

研究課題

研究課題/領域番号 25420905
研究機関京都大学

研究代表者

上原 章寛  京都大学, 原子炉実験所, 助教 (30402952)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードウラン / 電解還元 / 液液界面 / 析出 / 乾式再処理 / ナノ粒子
研究実績の概要

申請者はこれまで固体電極を用いてウランイオンの酸化還元反応を明らかにしてきた。本研究では、無機イオン液体をはじめとする水溶液と有機溶液の界面でウランイオンの酸化還元反応を生じさせるのが目的である。
ウランイオンを還元させるために必要な還元剤の選定、有機溶媒の選定等を、今までに得られた知見および文献に基づいて調査した。実験には、近年発達した液液界面電荷移動ボルタンメトリー(VITIES)を用いた。ウランイオンとしてUO22+を含む無機イオン液体と還元剤および支持電解質を含む有機溶媒間に電位差を印加し、ウランイオン及び還元体がそれぞれ還元および酸化するときに界面を横切る電子の移動を電流として記録することに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本助成金の申請と並行しながら申請していた、東北大学多元物質科学研究所及び高エネルギー加速器研究機構での共同利用研究を有効に活用し、申請内容であるウランの化合物の合成及び酸化還元反応の測定が実施できた。各年度で計画していた実施内容が実施されていると判断した。

今後の研究の推進方策

ウランを還元体を含む有機溶媒によって還元することに成功したので、ウランが効率よく還元される条件、つまり水溶液の組成、還元体の種類や濃度を変化させることによって、ウランの電解析出条件の最適化を行う。また、電解によって生じた析出物を電子顕微鏡等の分析装置で分析する。

次年度使用額が生じた理由

26年度実施予定の電気化学測定の実施が遅れ、試薬及び電解セル等の物品の購入を27年度に持ち越したため。

次年度使用額の使用計画

26年度に購入予定であった試薬及び電解セルの購入を行い、27年度実施予定の電気化学測定を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structure and Bonding in Au(I) Chloride Species: A Critical Examination of X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) Data2015

    • 著者名/発表者名
      S.Y. Chang, A. Uehara, S.G. Booth, K. Ignatyev, J.F.W. Mosselmans, R.A.W. Dryfe, and S.L.M. Schroeder
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 ページ: 6912-6918

    • DOI

      10.1039/c4ra13087a

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Au Electrodeposition at the Liquid-Liquid Interface: mechanistic aspects2014

    • 著者名/発表者名
      A. Uehara, T. Hashimoto, R.A.W. Dryfe
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 118 ページ: 26-32

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2013.11.162

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metal Deposition at the Liquid–Liquid Interface2014

    • 著者名/発表者名
      R.A.W. Dryfe, A. Uehara, S. G. Booth
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 14 ページ: 1013-1023

    • DOI

      10.1002/tcr.201402027

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Redox equilibrium of the UO22+/UO2+ couple in Li2MoO4–Na2MoO4 eutectic melt at 550 °C2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nagai, A. Uehara, T. Fujii, N. Sato, H. Kofuji, M. Myochin, H. Yamana
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 454 ページ: 159-163

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.07.070

    • 査読あり
  • [学会発表] 金ナノ粒子生成過程の電荷移動ボルタンメトリーによる解析2014

    • 著者名/発表者名
      上原章寛, S.G. Booth, S.Y. Chang, S.L.M. Schroeder, J.F.W. Mosselmans, R.A.W. Dryfe
    • 学会等名
      ポーラログラフ及び電気分析化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
  • [学会発表] ヘキサシアノ鉄(II)酸による四塩化金イオンの還元及び錯生成反応2014

    • 著者名/発表者名
      上原 章寛、Robert A.W. Dryfe, Sven L.M. Schroeder, J. Fred W. Mosselmans, Sin Yuen Chang
    • 学会等名
      日本分析化学会 2014年春の年会
    • 発表場所
      福島大学
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [図書] Molten Salts Chemistry and Technology2014

    • 著者名/発表者名
      A. Uehara, O. Shirai, T. Fujii, N. Sato, H. Yamana
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      John Wiley and Sons

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公開日: 2016-05-27  

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