淵田 茂司 (フチダ シゲシ)

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所属

理工学術院 創造理工学部

職名

講師(任期付)

プロフィール

  • アミノ酸を指標とした海洋底超深部および熱水域における生物地球化学プロセスの解明
  • 鉱物界面におけるアミノ酸重合反応と生命の起源に関する生体分子生成機構の解明
  • 海底超深部における有機物熟成と鉱物変質に関する研究
  • 海底熱水鉱床開発における金属汚染水発生可能性と溶出物の表層一次生産系への毒性評価
  • アルカリ条件下における硫化鉱物の酸化溶解反応とガルバニック効果に関する研究
  • 海洋底における続成作用に伴う海洋ヒ素循環のダイナミクス
  • 鉱石コアを用いた酸性坑廃水発生の地球化学・岩石学的研究
  • 地球化学シミュレーションに基づく休廃止鉱山パッシブトリートメント適用可能性の検討
  • マンガン酸化物を使用した坑廃水中のZn, Cd除去手法の確立
  • 酸化物,水酸化物などを用いた工場排水中のSe, B, Asなどの選択的除去
  • 最終処分場における硫化系廃材を起源とする汚染発生機構の解明
  • 有価鉱物浮遊選別における黄鉄鉱抑制条件の最適化

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2015年03月

    大阪市立大学大学院   理学研究科   生物地球系専攻  

  •  
    -
    2010年03月

    大阪市立大学   理学部   地球学科  

学位 【 表示 / 非表示

  • 2015年03月   大阪市立大学大学院   博士(理学)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   理工学術院 創造理工学部 環境資源工学科   講師

  • 2019年04月
    -
    継続中

    国立環境研究所   共同研究員

  • 2019年04月
    -
    2020年03月

    早稲田大学   理工学術院 総合研究所   次席研究員

  • 2015年04月
    -
    2019年03月

    国立環境研究所   地域環境研究センター   特別研究員

  •  
    -
    2015年03月

    大阪市立大学   理学研究科   後期博士課程

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    アメリカ地球物理学連合

  •  
     
     

    日本地球惑星科学連合

  •  
     
     

    日本地球化学会

  •  
     
     

    資源素材学会

  •  
     
     

    資源地質学会

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 宇宙惑星科学   地球化学,海洋底科学

  • 触媒プロセス、資源化学プロセス   浮遊選鉱,金属回収

  • 環境負荷低減技術、保全修復技術   廃水処理,廃棄物処理

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 海底鉱物資源

  • 環境影響評価

  • 有機ヒ素

  • 海底熱水系

  • 化学進化

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論文 【 表示 / 非表示

  • Kinetic investigation of galvanic dissolution of ZnS and PbS with FeS2 from hydrothermal sulfides in seawater

    Shigeshi Fuchida, Masanobu Kawachi, Hiroshi Koshikawa

    Applied Geochemistry   129   104963  2021年06月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者

  • Selenite and Selenate Adsorption on Low-Crystalline Magnesium Oxide Under Alkaline Conditions

    Shigeshi Fuchida, Kosuke Tsuchiya, Chiharu Tokoro

    Water, Air, & Soil Pollution   232 ( 4 )  2021年04月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者

    DOI

  • マンガンオキシ水酸化物(γ-MnOOH)に対するカドミウム表面錯体モデルの構築と酸性坑廃水中和モデルへの応用

    淵田茂司, 田嶋翔太, 所千晴

    環境資源工学   67 ( 3 ) 117 - 121  2021年03月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者

  • Experimental study and surface complexation modeling of fluoride removal by magnesium hydroxide in adsorption and coprecipitation processes

    Kosuke Tsuchiya, Shigeshi Fuchida, Chiharu Tokoro

    Journal of Environmental Chemical Engineering   8 ( 6 )  2020年12月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2020 Elsevier Ltd. High contaminated levels of fluoride (F) in groundwater and drinking water are of significant concern for human health in many countries. This study examined adsorption and coprecipitation for effective F- removal from high F-containing water using inexpensive magnesium hydroxide, Mg(OH)2. Fluoride solutions were reacted with Mg2+-or Mg(OH)2-containing solution at different F/Mg molar ratios of 0.05-2, and the F- removal performance and mechanisms were investigated in both processes. As a result, the residual amount of F- in the solution decreased with an increase in Mg2+ concentrations for both processes, and the sorption isotherms followed the Langmuir type. Mg(OH)2 was precipitated only after F- removal, which suggests that adsorption to Mg(OH)2 was the main removal mechanism in both processes. However, the saturated adsorption capacity in the coprecipitation process was two times higher than that in the adsorption process. The chemical equilibrium calculation results implied that the surface complexation of MgF° and MgOH2F° was the dominant mechanism in the adsorption process whereas multiple complexations of Mg-MgF3° and Mg-MgF4- occurred in the coprecipitation process. This complex formation improves F- removal; hence, coprecipitation with Mg(OH)2 exhibited better potential as an efficient process for the treatment of industrial wastewater that contains F-.

    DOI

  • Insight into the Mechanism of Arsenic(III/V) Uptake on Mesoporous Zerovalent Iron-Magnetite Nanocomposites: Adsorption and Microscopic Studies.

    Yusuf O Zubair, Shigeshi Fuchida, Chiharu Tokoro

    ACS applied materials & interfaces   12 ( 44 ) 49755 - 49767  2020年11月  [査読有り]  [国際誌]

     概要を見る

    Mesoporous zerovalent iron-magnetite nanocomposites (ZVI-MNCs) were developed to circumvent the limitations of magnetite, such as its susceptibility to phase transition in air-water interfaces. High-resolution transmission electron microscopy images revealed the presence of Fe0 and Fe3O4 in the as-prepared adsorbent. High-resolution X-ray photoelectron spectroscopy (HR-XPS) Fe 2p deconvoluted spectra showed that electron transfer between Fe0 and Fe3O4 controlled the magnetite transformation. The isotherm equilibrium data for As(III) and As(V) are described by the Sips model, which suggests single- and multilayer formation onto a heterogeneous surface with different binding sites, whereas adsorption is controlled by a pseudo-second-order kinetic model, which indicates chemisorption. The maximum sorption capacities (qm) for As(III) and As(V) are 632.6 and 1000 μmol g-1, respectively, which are larger than the qm of similar adsorbents. The greater qm for As(V) is attributed to a higher multilayer formation and a stronger bonding force compared with As(III). The arsenic uptake capacity showed that the as-prepared adsorbent was effective over a wide pH range, and an optimal uptake capacity was recorded between pH 5.0 and 9.0 for As(III) and 3.0 and 7.0 for As(V). The adsorbent exhibited a remarkable regeneration performance for As(III) and As(V) uptake. Several microscopic analytical tools, including Fourier transform infrared spectroscopy, HR-XPS, and X-ray absorption near-edge structure together with zeta potential, confirmed that the binding mode of As(III) and As(V) on ZVI-MNCs was predominantly inner-sphere coordination. Partial redox transformation occurred for As(III) and As(V) on nearly 10 nm of the adsorbent, which indicates that a surface redox mechanism contributed partially to arsenic uptake on the near surface of the ZVI-MNCs. Extended X-ray absorption fine structure spectral analysis proposed that a corner-sharing monodentate mononuclear (1V) complex occurred for As(III) with a small portion of a corner-sharing bidentate binuclear (2C) complex, whereas As(V) formed a corner-sharing bidentate binuclear (2C) complex with octahedral Fe bonding.

    DOI PubMed

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Misc 【 表示 / 非表示

  • エタノール添加系における硫酸還元菌による坑廃水処理プロセスの定量モデル化

    林健太郎, 正木悠聖, 濱井昂弥, 加藤達也, 淵田茂司, 所千晴

    資源・素材学会春季大会(Web)   2020  2020年

    J-GLOBAL

  • 水酸化マグネシウムを用いた廃水中のフッ素除去機構の解明および定量モデル化

    土屋宏典, 淵田茂司, 所千晴

    化学工学会年会研究発表講演要旨集(CD-ROM)   85th  2020年

    J-GLOBAL

  • Mn酸化物を利用したCdおよびZn除去の高効率化

    田嶋翔太, 加藤達也, 淵田茂司, 西村拓朗, 所千晴

    化学工学会秋季大会研究発表講演要旨集(CD-ROM)   51st  2020年

    J-GLOBAL

  • VMS鉱床における酸性坑廃水発生メカニズムの地球化学的研究

    門倉正和, 淵田茂司, 高谷雄太郎, 石橋純一郎, 島田和彦, 所千晴

    日本地球化学会年会要旨集(Web)   67th ( 0 ) 27 - 27  2020年

     概要を見る

    <p>開発中もしくは開発後の火山性塊状硫化物 (VMS) 鉱床では硫化鉱物の酸化溶解に起因する酸性坑廃水の発生がしばしば問題となる。酸性坑廃水の生成は要因となる鉱物の酸化溶解速度が大きく影響し,その溶解速度は鉱物の化学組成に加えて結晶学的な特徴によって決定される。本研究では発生源対策の計画が進められている国内のX鉱山を対象に,鉄の供給源となる鉱物種および鉱物中のヒ素の存在形態について調査した。また,実際に地下から採取された鉱石コアを使った溶出試験を実施し,X鉱山における鉄・ヒ素の溶出プロセスについて考察した。X鉱山で採取されたコア (~120 m) の固体分析及び各試料研磨片の反射顕微鏡および電子線マイクロアナライザでの分析結果から,溶解しやすい白鉄鉱が鉱山XのFeおよびAsの溶出源となっている可能性があり,発生源対策工事において深度70-85 m付近での鉱石-地下水反応を抑制することでX鉱山の酸性坑廃水の水質が改善できると予想される。</p>

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • アルカリ条件下における黄鉄鉱の初期酸化溶解反応機構の速度論的考察

    淵田茂司, XUE Jifeng, 石田紗菜, 所千晴

    日本地球化学会年会要旨集(Web)   67th ( 0 ) 12 - 12  2020年

     概要を見る

    <p>黄鉄鉱は地殻内に最も多く存在する硫化鉱物であり,金属鉱床やその他還元的な環境に広く分布する。黄鉄鉱は酸素およびその他酸化剤と接触することで酸化と溶解が同時に生じる。この反応は地球表層における鉄および硫黄循環システムで重要な役割を担い,鉱床形成や水質形成などの地質学あるいは地球化学プロセスと密接にリンクする。黄鉄鉱の酸化に関する多くの研究が存在するが,その大部分は鉄が沈殿しない酸性領域あるいは陸上鉱床の酸性坑廃水生成と関連のある酸性~中性領域で実施したものが多く,高アルカリ条件における黄鉄鉱の酸化溶解速度に関する知見は意外と少ない。海水やアルカリ環境,浮選などの工業分野における黄鉄鉱の挙動を正確に把握するうえで,アルカリ条件下における黄鉄鉱の速度論的考察は非常に重要な意味を持つ。本研究ではpH~12の条件で黄鉄鉱の短期酸化溶解試験を実施し,律速となる反応プロセスについて考察した。</p>

    DOI CiNii J-GLOBAL

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 海底熱水鉱床開発における廃鉱石の有害金属浸出を抑制する新規処理プロセスの検討

    若手研究

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

    淵田 茂司

講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 銅鉱石の浮選最適化を目的としたカルシウム溶液中における黄鉄鉱および黄銅鉱の酸化反応モデル構築

    石田 紗菜, 薛 継峰, 淵田 茂司, 青木 悠二, 忰山 卓矢, 岸本 恭暢, 所 千晴

    化学工学会第86年会  

    発表年月: 2021年03月

    開催年月:
    2021年03月
     
     
  • 酸化マグネシウムを用いた新規Mg-Al層状複水酸化物の生成プロセス開発およびSe(VI)除去性能の評価

    土屋 宏典, 淵田 茂司, 鳥羽 裕一郎, 島村 祐司, 所 千晴

    化学工学会第86年会  

    発表年月: 2021年03月

  • パッシブトリートメント導入に向けた石灰石による酸性坑廃水中和処理シミュレーションの作成

    高谷 雄太郎, 淵田 茂司, 所 千晴, 濱井 昂弥, 正木 悠聖, 堀内 健吾

    資源・素材学会2021年度春季大会  

    発表年月: 2021年03月

    開催年月:
    2021年03月
     
     
  • 陸上鉱山における掘削コアを用いた酸性坑廃水発生機構の地球化学的研究

    淵田 茂司, 門倉 正和, 高谷 雄太郎, 石橋 純一郎, 島田 和彦, 所 千晴

    資源・素材学会2021年度春季大会  

    発表年月: 2021年03月

    開催年月:
    2021年03月
     
     
  • Effect of Ca2+ and OH- on pyrite oxidative dissolution and secondary minerals formation

    Jifeng Xue, Sana Ishida, Shigeshi Fuchida, Takuya Kaseyama, Yuji Aoki, Chiharu Tokoro

    第17回「資源・素材・環境」技術と研究の交流会  

    発表年月: 2020年10月

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現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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