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2009 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 20740315
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

福士 圭介  Kanazawa University, 環日本海域環境研究センター, 助教 (90444207)

Keywords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
Research Abstract

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。

  • Research Products

    (18 results)

All 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] 鉱物による無機陰イオン種の吸着に関する研究2010

    • Author(s)
      福士圭介
    • Journal Title

      岩石鉱物科学 39

      Pages: 19-25

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

    • Author(s)
      Kanematsu M, Young T, Fukushi K, Green P, Darby J
    • Journal Title

      Environmental Science and Technology (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水-鉱物相互作用の素過程としてみた吸着反応2009

    • Author(s)
      福士圭介
    • Journal Title

      粘土科学 48

      Pages: 82-91

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

    • Author(s)
      Kanematsu M, Young TM, Fukushi K, Green PG, Darby JL
    • Organizer
      239th ACS National meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      20100321-20100325
  • [Presentation] Effects of carbonate on adsorption and mobility of arsenate near the maximum contaminated level (MCL) on a goethite-based porous adsorbent2010

    • Author(s)
      Kanematsu M, Young TM, Fukushi K, Green PG, Darby JL
    • Organizer
      239th ACS National meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      20100321-20100325
  • [Presentation] Arsenate uptake by monohydrocalcite2010

    • Author(s)
      Fukushi K.Sakai M., Munemoto T.(招待講演)
    • Organizer
      Joint Conference of NIMS International Workshop on Photocatalysis and Environmental Remediation Materials 2010 & 3rd Japan-China Symposium on Advanced Potocatalytic Materials
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構(茨城県)
    • Year and Date
      20100222-20100224
  • [Presentation] Surface Speciation of Sulfate at a Mineral/Water Interface2009

    • Author(s)
      Aoyama K, Nagata T, Fukushi K
    • Organizer
      Present Earth Surface Processes and Histrical Environmental Changes in East Asia
    • Place of Presentation
      台北・台湾
    • Year and Date
      20090925-20090927
  • [Presentation] モノハイドロカルサイトによるヒ酸の取り込み2009

    • Author(s)
      福士圭介・酒井実・宗本隆志・横山由佳・高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会第56回年会
    • Place of Presentation
      広島大学 (広島県)
    • Year and Date
      20090915-20090917
  • [Presentation] 表面錯体モデリングによる酸化物へのIO3-吸着の予測2009

    • Author(s)
      永田貴洋・福士圭介・高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会第56回年会
    • Place of Presentation
      広島大学 (広島県)
    • Year and Date
      20090915-20090917
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      青山和樹・福士圭介・永田貴洋
    • Organizer
      日本地球化学会第56回年会
    • Place of Presentation
      広島大学 (広島県)
    • Year and Date
      20090915-20090917
  • [Presentation] 水-鉱物相互作用の素過程としてみた吸着反応2009

    • Author(s)
      福士圭介(招待講演)
    • Organizer
      第53回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      岩手大学 (岩手県)
    • Year and Date
      20090910-20090911
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      福士圭介(受賞講演)
    • Organizer
      鉱物科学会2009年年会
    • Place of Presentation
      北海道大学 (北海道)
    • Year and Date
      20090908-20090909
  • [Presentation] Surface Speciation of Sulfate at a Water-Ferrihydrite Interface2009

    • Author(s)
      Aoyama K.Nagata T.Fukushi K.
    • Organizer
      Goldschmidt2009
    • Place of Presentation
      Davos, Switzerland
    • Year and Date
      20090621-20090626
  • [Presentation] Prediction of Iodine Adsorption on Oxides by Surface Complexation Modeling with Spectroscopic Confirmation2009

    • Author(s)
      Nagata T.Fukushi K.Takahashi Y
    • Organizer
      Goldschmidt2009
    • Place of Presentation
      Davos, Switzerland
    • Year and Date
      20090621-20090626
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      青山和樹・福士圭介・永田貴洋
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ (千葉県)
    • Year and Date
      2009-05-17
  • [Presentation] モノハイドロカルサイトによるヒ酸の取り込み2009

    • Author(s)
      酒井実・宗本隆志・福士圭介
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ (千葉県)
    • Year and Date
      2009-05-17
  • [Book] 粘土ハンドブック第三版2009

    • Author(s)
      日本粘土学会編(分担執筆)
    • Publisher
      技報堂出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ヒ素収着材及びヒ素汚染物質の浄化方法2009

    • Inventor(s)
      福士圭介・酒井実・宗本隆志
    • Industrial Property Rights Holder
      金沢大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2010/50880
    • Filing Date
      2009-01-25
    • Overseas

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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