FTラマン分光法による超臨界水を用いた環境汚染物質分解反応の研究

利用FT拉曼光谱研究超临界水环境污染物分解反应

• 批准号: 08640656
• 负责人: 山口 敏男
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Fukuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640656/
• 关键词: ラマン散乱; X線回折; 超臨界水; 高温高圧; 超臨界メタノール; イオン対; 水素結合; 硝酸イオン

(1)高温・高圧in situラマンセルを製作した。90°および180°散乱の両測定に対応できる。ダイヤモンド窓を用いて、測定温度域は25〜500℃、圧力域は0.1〜200MPaが達成できた。温度は±1℃以内で制御できた。また、セルは超臨界水反応場を維持しながら、反応液を注入することができる。(2)既設のFTラマン分光計により、常温・100MPaまでの硝酸リチウム硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム各水溶液のラマンスペクトルを測定した。硝酸イオンのν_4バンド(740cm^<-1>)の解析から、硝酸リチウム水溶液では4.7mol/dm^3以上で、硝酸カルシウム水溶液では3.6mol/dm^3以上でイオン対が生成することを明らかにした。硝酸アンモニウム水溶液中では飽和水溶液においてもイオン対は生成していない。(3)300℃および400℃において、それぞれ50〜200MPaの亜臨界および超臨界水の構造をX線回折により明らかにした。その結果、亜臨界域では圧力の増加とともに水素結合が壊れて行くが、超臨界域では圧力が増加すると水素結合が生成することを明らかにした。(4)0.1〜260MPa、25〜253℃において、密度一定、圧力一定、温度一定の各条件にてメタノールの構造をX線回折法により調べた。圧力と温度が上昇すると、メタノールの水素結合が壊れていくが、中距離・遠距離の構造は常温とあまり変わらず、超臨界水の構造と対照的である。

(1)High temperature and high pressure in situ 90° and 180° scattered measurement The measurement temperature range is 25 ~ 500℃ and the pressure range is 0.1 ~ 200MPa. The temperature is within ±1℃. The supercritical water reaction field is maintained and the reaction solution is injected. (2)The FT spectrometer was used to determine the concentration of nitric acid in aqueous solutions at room temperature and 100MPa. Nitric acid solution (740 cm ^<-1>) was analyzed. Nitric acid solution was more than 4.7 mol/dm^3. Nitric acid solution was more than 3.6 mol/dm^3. Nitric acid in aqueous solution is not saturated aqueous solution. (3)300℃ to 400℃, 50 ~ 200MPa critical water and supercritical water structure X-ray reflection. As a result, the pressure increases and the water element combination increases. (4)0.1 ~ 260MPa, 25 ~ 253℃, constant density, constant pressure, constant temperature and other conditions, such as X-ray reflection method. Pressure, temperature, water element combination, medium distance, long distance structure, normal temperature, supercritical water structure and illumination

项目成果

M.Nakahara: "The Structure of Water and Aqueous Solutions under Extreme Conditions" Prog.Solution Chem.in press.(1997)

M.Nakahara：“极端条件下水和水溶液的结构”Prog.Solution Chem.in press.(1997)

T.Yamaguchi: "Chloride-ion Hydration in Supercritical Water by Neutron Diffraction" Chem.Phys.Lett. 252. 317-321 (1996)

T.Yamaguchi：“通过中子衍射在超临界水中进行氯离子水合”Chem.Phys.Lett。

N.Nishi: "Clusters in Ethanol-Water Binary Solutions Studied by Mass Spectrometry and X-ray" Proc.Yamada Conf.XLIII on Structues and Dynamics of Cluster.113-120 (1996)

N.Nishi：“通过质谱和 X 射线研究乙醇-水二元溶液中的簇”Proc.Yamada Conf.XLIII on Structues and Dynamics of Cluster.113-120 (1996)

H.Ohtaki: "Structure of water under the Subcritical and Supercritical Conditions Studied by Means of Solution X-ray Diffraction" Chem.Soc.Rev.in press. (1997)

H.Ohtaki：“通过溶液 X 射线衍射研究亚临界和超临界条件下的水结构”Chem.Soc.Rev.in 出版社。

T.Yamaguchi: "Structure of Methanol at Sub-and Supercritical Temperatures" ISIS Experimental Report. A251 (1996)

T.Yamaguchi：“亚临界和超临界温度下的甲醇结构”ISIS 实验报告。