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強磁場によるキラリティー誘導の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15350016
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関広島大学 (2004)
岡崎国立共同研究機構 (2003)

研究代表者

谷本 能文  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10110743)

研究分担者 藤原 好恒  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00209131)
藤原 昌夫  広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00199390)
勝木 明夫  信州大学, 教育学部, 助教授 (70283223)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
2004年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2003年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワード磁場効果 / シリケートガーデン反応 / 銀樹 / キラリティー / ローレンツ力 / MHD機構 / ケミカルガーデン反応 / キラリティー誘導 / シリケートガーデン / ケミカルガーデン
研究概要

硫酸亜鉛結晶で得られた三次元形態的キラリティーの磁気誘導が他のシリケートガーデン反応に適用可能かどうか検討した。塩化マグネシウムや硫酸銅結晶などについて実験したところ、いずれも容器内壁に沿ってらせん状半透膜チューブが生成した。すなわち、三次元形態的キラリティーの磁気誘導は一般的に可能なことが分かった。更に、壁から離れたところで成長したチューブは磁場中で左巻きに捻れて生成していた。以上、右巻き・左巻きらせん状半透膜チューブや捻れたチューブが磁場により自由に創製可能なことが分かった。すなわち、三次元形態的キラリティーの磁気誘導にはじめて成功した。
三次元形態的キラリティーの磁気誘導のメカニズムについて検討した。プラスチック微粒子を添加したケイ酸ナトリウム水溶液を用いて、溶液の運動状態を磁場中その場観察した。結晶を入れた反応中の水溶液を磁場内に置いたところ、結晶付近を中心とする激しい対流が観測された。これらの実験結果から、磁場効果は、半透膜チューブ先端からの噴出流に含まれる金属塩の陰イオンに対するローレンツ力により溶液の対流が起き、対流の方向は壁の影響を大きく受けるというBoundary-assisted MHD機構によることが解明された。
Boundary-assisted MHD機構がイオンの関与する液相/固相反応に一般的な効果かどうか検討するために、硝酸銀水溶液と金属亜鉛による銀樹の生成反応について検討した。その結果、反応中銀樹の先端が才差運動をし、銀樹の周囲の溶液に対流が起こっていることが分かった。この磁場効果はBoundary-assisted MHD機構によるものと説明された。すなわち、イオンの濃度勾配を伴う液体/固体界面反応などではBoundary-assisted MHD機構による一般的に期待されることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional Morphological Chirality Induction Using High Magnetic Fields in Membrane Tubes Prepared by Silicate Garden Reaction2005

    • 著者名/発表者名
      W.Duan, S.Kitamura, I.Uechi, A.Katsuki, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 109(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Precession of Silver Dendrites in a Magnetic Field Due to MHD Induced Convection2005

    • 著者名/発表者名
      A.Katsuki, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 726-727

    • NAID

      10015544155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The magnetic orientation of 2-dimensional silver dendrites2005

    • 著者名/発表者名
      A.Katsuki, I.Uechi, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      Bulletin of Chemical Society of Japan 78(in press)

    • NAID

      10016580095

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Precession of silver dendrites in the magnetic field2005

    • 著者名/発表者名
      A.Katsuki, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] In situ Observation of Laser-Induced Convection of Benzene Solution of Photochromic Compound in High Magnetic Fields2004

    • 著者名/発表者名
      W.Duan, M.Fujiwara, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 8213-8216

    • NAID

      10013791666

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of Protein Crystals (Orthorhombic Lysozyme) in Quasi-microgravity Environment Obtained by Superconducting Magnet2004

    • 著者名/発表者名
      D.C.Yin, N.I.Wakayama, K.Harata, M.Fujiwara, T.Kiyoshi, H.Wada, N.Niimura, S.Arai, W.D.Huang, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth 279

      ページ: 184-191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In situ Observation of Laser-Induced Convection of Benzene Solution of Photochromic Compound in High Magnetic Fields,2004

    • 著者名/発表者名
      W.Duan, M.Fujiwara, Y.Tanimoto
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 8213-8216

    • NAID

      10013791666

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Uechi, A.Katsuki, L.Dunin-Barkovskiy, Y.Tanimoto: "3D-Morphological Chirality Induction in Zinc Silicate Membrane Tube Using a High Magnetic Field"Journal of Physical Chemistry.B. 108. 2527-2530 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Katsuki, I.Uechi, Y.Tanimoto: "Effects of a High Magnetic Field on the Growth of 3-Dimensional Silver Dendrites"Bulletin of Chemical Society of Japan. 77. 275-279 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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