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J-GLOBAL ID：202202250937611100   整理番号：22A0976225

黄鉄鉱表面上のアクチニル吸着と還元:DFT計算からの洞察【JST・京大機械翻訳】

Actinyl Adsorption and Reduction on Pyrite Surfaces: Insights from DFT Calculations

著者 (3件)： Arumugam Krishnamoorthy (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Michigan, United States;) ,  Kim Sooyeon (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Michigan, United States;) ,  Becker Udo (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Michigan, United States;)
資料名： ACS Earth and Space Chemistry  (ACS Earth and Space Chemistry)
巻： 6  号： 3  ページ： 571-581  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5039A  ISSN： 2472-3452  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アクチニドと黄鉄鉱表面との相互作用は,それらの還元固定化の触媒作用において非常に重要であり,それによって環境中のこれらの種の移動を制御する。ここでは,黄鉄鉱表面上の水性アクチニル-(VI)の表面吸着とその後の還元を,水分子の最初の水和球と溶媒和効果のための誘電連続体と組み合わせた密度汎関数ハイブリッド理論(DFT-B3LYP)を用いて調べた。カチオン性(AnO_2(H_2O)_5)2+(An=U,Np,Pu)および中性AnO_2(OH)_2(H_2O)_3アクチニルの小さい黄鉄鉱クラスタ(Fe_4S_8)への吸着およびエネルギーおよび電子移動への共吸着の影響を,ヒドロキノン,H_2Q(還元),またはキノン,Q(酸化)のいずれかを添加して評価した。黄鉄鉱表面は,電子を吸着したカチオン性アクチニルに瞬時に移動させる。不対電子原子スピン密度は黄鉄鉱表面からAn原子への電子移動を確認した。中性アクチニル吸着では,電子移動がネプツニルとプルトンに対して確認されたが,ウラニルでは確認されなかった。いくつかの因子が,共吸着体(H_2Q/Q),黄鉄鉱表面,アクチニル,および電荷またはプロトン化状態(カチオン性または中性)の性質のような全体的吸着エネルギーと動力学を制御する。吸着アクチニルの表面媒介還元は,硫化物から直接,または硫化物を通して共吸着したH_2Qから電子を受けることにより起こる。直接還元の場合,H+イオンは表面結合カチオン性アクチニルに添加され,鉱物表面は電子ドナーとして作用する。対照的に,プロトン共役電子移動(PCET)還元において,表面は,線で関連した軌道を相乗的に整列させることによって,表面を通して電子を媒介した。これは,より可溶性で安定なAn-(IV)をもたらした。著者らの結果は,黄鉄鉱表面が中性(pH4~7)条件下でアクチニル還元のためのより速いPCET反応を促進することを示した。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *吸着 ,  原子 ,  酸化 ,  相互作用 ,  陽子 ,  *黄鉄鉱 ,  水和 ,  プロトン化 ,  キノン ,  クラスタ ,  カチオン ,  電子移動 ,  *密度汎関数法 ,  共吸着 ,  不対電子

著者キーワード (8件)： 黄鉄鉱 ,  アクチニル ,  表面媒介還元 ,  電子移動 ,  密度汎関数理論(DFT) ,  溶媒和 ,  鉱物表面触媒反応 ,  プロトン結合電子移動(PCET)

分類 (1件)： 第3族元素の錯体  (CE01060J)

タイトルに関連する用語 (5件)： 黄鉄鉱 ,  吸着 ,  還元 ,  DFT計算 ,  洞察