ノントロナイト型粘土鉱物における鉄の還元:複雑系のモデリング

GEATCHES D.l.; CLARK S.j.; GREENWELL H.c.

文献

J-GLOBAL ID：201202206583669269 整理番号：12A0312326

ノントロナイト型粘土鉱物における鉄の還元:複雑系のモデリング

Iron reduction in nontronite-type clay minerals: Modelling a complex system

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資料名：
巻： 81 ページ： 13-27 発行年： 2012年03月15日
JST資料番号： C0062A ISSN： 0016-7037 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

酸化還元過程は広範な鉱物環境における重要な反応の一分類を構成する。本研究では鉄を含む粘土鉱物に焦点を当てる。これらの鉱物では,酸化還元反応がその構造的及び化学的完全性に重要な意味を持つ。この過程の実験的研究はなされてきたが,粘土鉱物の層内のどこでどのように起こるかは完全に理解されていない。本論文は,密度関数理論,平面波,擬ポテンシャル,周期セルを用いた第一原理からの研究に取り組む。第一の問題は,静的モデルを用いて動的な還元過程をシミュレーションすることである。人工的な静電相互作用の導入とその影響を注意深く考察する。こうした考察の結果として,ノントロナイト(Fe₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂)に基づいた3セットのモデルを報告する。これらの粘土鉱物モデルの電気的構造は緩和が許容され,独自の酸化還元状態を達成する。鉄,アルミニウム,ケイ素,酸素のMulliken電荷,磁気状態,軌道占有を分析することにより,3種類のノントロナイトの四面体及び八面体シートの内部での鉄の相対的な還元に関する結論が得られた。還元が生じる度合いは八面体シートの鉄で最大であり,酸化は四面体シートの鉄で最大である。これらの結果は粘土鉱物内の一般的な局地的環境の反映であるため,同様の局地的環境に適用が可能であり,より複雑な地球化学的系の更なる研究の基礎となる。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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珪酸塩鉱物

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