Synthesis of non-crystalline hydrous silica - amino acid complex

• Project/Area Number: 24654172
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: OKUNO Masayuki 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (40183032)
• Research Collaborator: OKUDERA Hiroki ; MASHIMO Tsutomu
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: シリカゲル / アミノ酸 / 合成 / 衝撃圧縮 / 構造変化 / X線回折法 / 赤外分光法 / ラマン分光法 / グリシン / プレス圧縮 / 生命原料 / 含水アモルファスシリカ / 高圧力実験

Outline of Final Research Achievements

Abstract
I synthesized silica gel-amino acids (L-alanine, L-serine) complexes as basic life materials of original earth life by the sol-gel method. L-alanine and L-serine are included in original earth lives such as diatoms. I revealed also that amino acids are well mixed in this hybrid phase and exist as crystalline and solution phases.　The synthetic hybrid materials could be considered as a good model material for comet nuclei. The shock compression experiments for these complexes have been performed and a possibility that amino acids in the comet could reach on the Earth without decomposition. These results may suggest that the impact of comet with life material derived original rife materials.

Research Products

• [Journal Article] 衝撃圧縮ならびにプレス圧縮によるアミノ酸及びアミノ酸ーシリカゲル複合体の構造変化とその応用 (2014)
  • Author(s): 奥野 正幸
  • Journal Title: 東京工業大学応用セラミックス研究所共同利用研究報告 Volume: 18 Pages: 49-51
• [Journal Article] Quantitative analysis of major elements in igneous rocks with X-ray fluorrscence spectrometer "ZSX primus II" using a 1:10 dilution glass bead (2014)
  • Author(s): Yuki KuSANO, Susumu UMINO, Jinya KOBAYASHI, Tomoyuki MIZUKAMI, Masayuki OKUNO and Shoji ARAI
  • Journal Title: Sci. Rep. Kanazawa Univ. Volume: 58 Pages: 31-44
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural changes of synthetic opal by heat treatment (2013)
  • Author(s): Akane Arasuna, Masayuki Okuno, Hiroki Okudera, Tomoyuki Mizukami, Shoji Arai, Shin'ichi Katayama, Mikio Koyano, Nobuaki Ito
  • Journal Title: Physics and Chemistry of Minerals Volume: 40 Issue: 9 Pages: 747-755
  • DOI: 10.1007/s00269-013-0609-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of water in coesite crystallization from silica gel (2013)
  • Author(s): Akane Arasuna, Masayuki Okuno, Tomoyuki Mizukami, Masaki Akaogi, Tsukasa Yokoyama, Hiroki Okudera, Shoji Arai
  • Journal Title: European Journal of Mineralogy Volume: 25 Issue: 5 Pages: 791-796
  • DOI: 10.1127/0935-1221/2013/0025-2331
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural change of alkali feldspar by ball milling (2013)
  • Author(s): Hiromi Nojiri, Masayuki Okuno, Hiroki Okudera, Tomoyuki Mizukami, Shoji Arai
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences Volume: 108 Issue: 5 Pages: 267-277
  • DOI: 10.2465/jmps.121122
  • NAID: 10031203396
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 酸性雨ストレスなどから緑環境を保全 ー酸性水灌水がクロマツの生長に及ぼす影響ー (2013)
  • Author(s): 福山 厚子、長谷川 和久、木下 栄一郎、奥野 正幸
  • Journal Title: 農業及び園芸 Volume: 88 Pages: 225-231
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Podiform chromitite classification revisited: A comparison of discordant and concordant chromitite pods from Wadi Hilti, northern Oman ophiolite (2012)
  • Author(s): Miura, M, Arai, S., Ahmed, A.H., Mizukami, M., Okuno, M., and Yamamoto, S
  • Journal Title: Journal of Asian Earth Sciences Volume: 59 Pages: 52-61
  • DOI: 10.1016/j.jseaes.2012.05.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The structural change of silica gel by compression up to 10 GPa (2012)
  • Author(s): A. Araasuna, M. Okuno, X. Xue, T. Mizukami, A. Akaogi, M. Nozawa, H. Okudera, S. Arai
  • Journal Title: Geophysical Research Abstracts Volume: 14
• [Journal Article] 衝撃圧縮によるシリカゲルの構造変化と水の影響 (2012)
  • Author(s): 荒砂 茜、奥野 正幸、奥寺 浩樹、水上 知行、荒井 章司、CHEN Liliang、真下 茂
  • Journal Title: 高圧力の科学と技術 Volume: 22, 特別号 Pages: 92-92
• [Journal Article] 衝撃圧縮に対するシリカゲルーアミノ酸複合体中のアミノ酸の安定性 (2012)
  • Author(s): 村井 拓朗、奥野 正幸、奥寺 浩樹、荒砂 茜、水上 知行、荒井 章司、CHEN Liliang、真下 茂
  • Journal Title: 高圧力の科学と技術 Volume: 22, 特別号 Pages: 113-113
• [Presentation] SiOの衝撃圧縮による構造変化 (2014)
  • Author(s): 多賀一彦、奥野正幸、村井拓朗、奥寺浩樹、濵田麻希、吉田侑起、荒井章司、阿藤敏行
  • Organizer: 第５５回高圧討論会
  • Place of Presentation: 徳島大学（徳島市）
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [Presentation] 彗星核モデル物質としてのグリシンーシリカゲル複合体の合成と衝撃圧縮 (2014)
  • Author(s): 村井拓朗、奥野正幸、奥寺浩樹、荒砂 茜、濵田麻希、水上知行、荒井章司、阿藤敏行
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本市）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 彗星核モデルとしての合成アミノ酸ーシリカゲル複合体の衝撃圧縮 (2014)
  • Author(s): 村井拓朗、奥野正幸、奥寺浩樹、荒砂 茜、真下 茂、Chen Lilian, 水上知行、荒井章司
  • Organizer: 日本地球惑星連合2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ 横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [Presentation] Structural Change of silica gel by compression up to 5 GPa and 100oC (2013)
  • Author(s): A. Araasuna and M. Okuno
  • Organizer: European Geoscience Union 2013
  • Place of Presentation: Austria, Vienna
• [Presentation] 100C 5GPaまでの圧縮によるシリカゲルの構造変化 (2013)
  • Author(s): 荒砂茜，奥野正幸，奥寺浩樹、赤荻正樹
  • Organizer: 日本鉱物科学会2013年年会
  • Place of Presentation: 筑波大学
• [Presentation] 彗星モデル物質としてのアミノ酸ーシリカゲル複合体の衝撃圧縮 (2013)
  • Author(s): 村井拓朗、奥野正幸、奥寺浩樹、荒砂茜、水上知行、荒井章司、Lilian Chem、真下茂
  • Organizer: 第５４回高圧討論会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
• [Presentation] The structural change of silica gel by compression upto 10 GPa
  • Author(s): A. Araasuna, M. Okuno, X. Xue, T. Mizukami, A. Akaogi, M. Nozawa, H. Okudera, S. Arai
  • Organizer: EGU2012
  • Place of Presentation: ウイーン（オーストリア）
• [Presentation] シリカゲルの圧縮によるナノ構造の変化
  • Author(s): 村井 拓朗、奥野 正幸、奥寺 浩樹、荒砂 茜、水上 知行、荒井 章司
  • Organizer: 日本地球惑星連合2012年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
• [Presentation] The contribution of water to structural changes of silica gel under high pressure and temperature
  • Author(s): A. Arasuna, M. Okuno, T. Mizukami, M. Akaogi, T. Yokoyama, H. Okudera, S. Arai
  • Organizer: GeaRaman 10
  • Place of Presentation: ナンシー（フランス）
• [Presentation] The evolution of silica gel nanostructure by compression at room temperature
  • Author(s): T. Murai, M. Okuno, H. Okudera, A. Arasuna, T. Mizukami, S. Arai
  • Organizer: GeoRaman 10
  • Place of Presentation: ナンシー（フランス）
• [Presentation] 衝撃圧縮によるシリカゲルの構造変化と水の影響
  • Author(s): 荒砂 茜、奥野 正幸、奥寺 浩樹、水上 知行、荒井 章司、CHEN Liliang、真下 茂
  • Organizer: 第58回高圧討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪市）
• [Presentation] 衝撃圧縮に対するシリカゲルーアミノ酸複合体中のアミノ酸の安定性
  • Author(s): 村井 拓朗、奥野 正幸、奥寺 浩樹、荒砂 茜、水上 知行、荒井 章司、CHEN Liliang、真下 茂
  • Organizer: 第58回高圧討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪市）
• [Book] 日本の結晶学（II） (2014)
  • Author(s): 奥野 正幸 （分担）
  • Total Pages: 485
  • Publisher: 日本結晶学会
• [Book] GEOTHERAPY, Innovative Method of Soil Fertility Restration, Carbon Sequestration, and Reserving CO2 Increase (2014)
  • Author(s): Kazue Tazaki, Teruyuki Takehara, Yasuhito Ishigaki, Hideki Nakagawa, and Masayuki Okuno (分担)
  • Total Pages: 630
  • Publisher: CRC Press
• [Remarks] 鉱物・結晶学研究室
  • URL: http://earth.s.kanazawa-u.ac.jp/introduce/mineralogy.html