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J-GLOBAL ID：201802259813697333   整理番号：18A0821738

Fe(III)-(オキシ水)酸化物ナノ粒子の硫化機構:分光学的研究【JST・京大機械翻訳】

Sulfidation mechanisms of Fe(iii)-(oxyhydr)oxide nanoparticles: a spectroscopic study

著者 (5件)： Kumar Naresh (Department of Geological Sciences, School of Earth, Energy, and Environmental Sciences, Stanford University, Stanford, CA 94305-2115, USA. [e-mail]) ,  Lezama Pacheco Juan ,  Noeel Vincent ,  Dublet Gabrielle ,  Brown Gordon E.
資料名： Environmental Science: Nano  (Environmental Science: Nano)
巻： 5  号： 4  ページ： 1012-1026  発行年： 2018年 
JST資料番号： W2463A  ISSN： 2051-8161  CODEN： ESNNA4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： シンクロトロンに基づくX線吸収分光法,透過型電子顕微鏡法,および湿式化学分析を用いて,嫌気性条件下で種々のS/Feモル比での溶解硫化物とフェリハイドライト,針鉄鉱,および赤鉄鉱ナノ粒子の反応からの硫化機構(s)および硫黄酸化生成物を研究した。著者らの結果は,表面積のみが溶解硫化物とFe(III)-(オキシヒドロ)酸化物ナノ粒子の反応性の違いを説明しないことを示唆した。原子レベルの表面構造の違いも重要な役割を果たしている可能性がある。フェリハイドライトのより高い反応性は針鉄鉱と赤鉄鉱のそれと比較してより速い硫化速度をもたらす。著者らは,多硫化物および元素状硫黄が,研究した3つのFe(III)-(オキシヒドロ)酸化物ナノ粒子の硫化における主要な反応生成物であることを見出した。また,チオ硫酸塩と硫酸塩は針鉄鉱と赤鉄鉱の硫化中に形成されたが,フェリハイドライトの場合には形成されず,針鉄鉱と赤鉄鉱の遅い反応速度が実験における固相チオ硫酸塩と元素状硫黄の形成に好ましいことを示唆した。さらに,著者らの結果は,S/Fe比が硫化反応における重要な変数であることを明らかにした。フェリハイドライト,針鉄鉱および赤鉄鉱ナノ粒子に対する鉄溶解速度は,S/Fe比が≦0.5になるまで増加し,この比を超えると減少し,FeS種の形成を示唆した。同様に,Fe溶解速度はS/Fe比の増加と共に増加し,針鉄鉱よりもフェリハイドライトに対して1桁高く,赤鉄鉱よりフェリハイドライトに対して3倍高かった。Sulfr-K端X線吸収端構造(XANES)分光法は,これらの固相硫黄酸化生成物の質量分布を初めて明らかにした。さらに,Fe-K端XANESおよび拡張X線吸収微細構造(EXAFS)分光分析を用いて,S/Fe比を変えて,3種類のFe(III)-(オキシヒドロ)酸化物ナノ粒子に対するFeS形成の速度論を追跡した。フェリハイドライトは実験で完全にFeSに変換したが,針鉄鉱の58%だけで,ヘマタイトの18%だけがFeSに変換した。これらの結果は,FeおよびS-酸化還元サイクルおよび汚染物質移動度に対する重要な環境的意味を有し,より低いS/Fe比でのFe(III)還元溶解による表面吸着汚染物質の放出,またはより高いS/Fe比でのFeS沈殿による汚染物質のトラッピングまたは共沈による実験的証拠を提供した。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 反応速度 ,  針鉄鉱 ,  *硫化 ,  *酸化物 ,  硫黄 ,  XANES ,  溶解 ,  汚染物質 ,  赤鉄鉱 ,  硫酸塩 ,  反応性 ,  *ナノ粒子 ,  酸化還元反応 ,  *鉄
準シソーラス用語： フェリハイドライト , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 重金属とその化合物一般  (SB05021R) ,  土壌汚染  (FB04100T) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  金属酸化物及び金属カルコゲン化物の結晶構造  (BK07020Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： Fe ,  水 ,  酸化物 ,  ナノ粒子 ,  硫化 ,  分光学的研究