• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

ゆらぎをプローブとした物質科学の新展開

Research Project

Project/Area Number 25248003
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

西川 恵子  千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 教授 (60080470)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森田 剛  千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 助教 (80332633)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Project Status Adopted (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥26,260,000 (Direct Cost: ¥20,200,000、Indirect Cost: ¥6,060,000)
Fiscal Year 2014: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Fiscal Year 2013: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000)
Keywords静的ゆらぎ / 動的ゆらぎ / 密度ゆらぎ / 濃度ゆらぎ / ダイナミクス / 相変化 / 超臨界状態 / イオン液体
Research Abstract

『ゆらぎ』は平均からのズレを表す概念である。空間的な分子分布のズレ(静的ゆらぎ)や時間的変動(動的ゆらぎ)は対象とする系の構造・物性を決め,その後の時間発展の駆動力となる。本研究では,ゆらぎが顕在化する物質系を取り上げ,以下のテーマ((1)~(3))について,様々な実験手法で広範囲に亘る時間・空間スケールの情報を得て,多角的・階層的・系統的に「ゆらぎの物質科学」を展開することが目的である。(1) 静的・動的ゆらぎの定量化,(2) ゆらぎ場で発現するユニークな現象・物性・機能の発見と何故起こるかの解明,(3) ゆらぎ場の利用を目指した応用展開。
科研費配分機関である学振の役員に就任したので半年で研究を完了することになった。この間,特に(1)の項目で研究が進んだ。
「静的なゆらぎ」を研究するために,いくつかの興味深い系を取り上げた。①超臨界水と有機物,②二酸化炭素を特異的に吸蔵したイオン液体,③イオン液体と水の混合系である。これらについて,混合状態を濃度ゆらぎで定量化した。①については(水+n-ペンタン)を取り上げた。水の臨界温度で,様々な圧力での濃度ゆらぎを求めた。マクロにはn-ペンタンは水に完全に溶けているが,ミクロな濃度ゆらぎは純水の相変化挙動に大きな影響を受ける形で,混合していることを明らかにした。
「動的ゆらぎ」は,イオン液体の相変化時のダイナミクスについて,NMRの縦緩和時間と横緩和時間の測定を行い,議論した。イオン液体の場合,相変化と構成イオンの立体配座の変化がリンクして起こることを我々のグループが明らかにしてきている。ある立体配座を採った領域(静的ゆらぎ構造)が,動的な変化と密接に関係していることが明らかになった。
また,媒体として用いる高分子水溶液の相変化を利用した金クラスターからナノ粒子への成長過程を追跡することに成功し,成長過程の機構を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fast Cation Dynamics in the Crystalline State of an Imidazolium-Based Room Temperature Ionic Liquid due to the Presence of a Tiny Amount of H2O.2014

    • Author(s)
      T. Endo, M. Imanari, H. Seki, S. Sen, K. Nishikawa
    • Journal Title

      Solid State Ionics

      Volume: 259 Pages: 41-45

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2014.02.017

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A comparative study of rotational dynamics of PF_6^- anions in the crystals and liquid states of butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate: Results from P^^<31> NMR spectroscopy.2013

    • Author(s)
      T. Endo, H. Murata, M. Imanari, N. Mizhisima, H. Seki, S. Sen, K. Nishikawa
    • Journal Title

      J. Phys. Chem.

      Volume: B117 Issue: 1 Pages: 326-332

    • DOI

      10.1021/jp310947c

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fusion growth of gold nanoparticles induced by the conformational change of a thermoresponsive polymer studied by distance distribution functions2013

    • Author(s)
      T. Morita, K. Kurihara, O. Yoshida, H. Imamura, Y. Hatakeyama, K. Nishikawa, N. Uehara
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry

      Volume: Vol.117, No.26 Issue: 26 Pages: 535-545

    • DOI

      10.1021/jp310906b

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal phase behavior of 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate: Simultaneous measurements of the melting of two polymorphic crystals by Raman spectroscopy and calorimetry2013

    • Author(s)
      Takatsugu Endo and Keiko Nishikawa
    • Journal Title

      Chem. Phys. Lett.

      Volume: 584 Pages: 100-103

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NMR Study on Dynamics of FSA-, NTf2- and BETA-, which are representative anions of ionic liquids, and Incorporated 1,3-Dimethylimidazolium Cation2013

    • Author(s)
      Mamoru Imanari, Kozo Fujii, Hiroko Seki and Keiko Nishikawa
    • Organizer
      European Magnetic Resonance Meeting 2013(EUROMAR2013)
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NMR Study on Cation Dynamics of 1-Alkyl-3-methylimidazolium Bromide2013

    • Author(s)
      Yuki Hidaka, Mamoru Imanari, Noriko Mizushima, Keiko Nishiakawa and Hiroko Seki
    • Organizer
      European Magnetic Resonance Meeting 2013(EUROMAR2013)
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NMR Study on Molecular Dynamics and Phase Transitions of 1-Alkyl- 3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulphonyl)amide2013

    • Author(s)
      Hiroko Seki, Mamoru Imanari, Noriko Mizushima and Keiko Nishikawa
    • Organizer
      European Magnetic Resonance Meeting 2013(EUROMAR2013)
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Alkyl-chain Length Dependence on Structural Fluctuations of [Cnmim]NTf2 (n=2, 4, 6, 8) + CO2 Mixtures2013

    • Author(s)
      T. Morita, S. Okumura, M. Ushio and K. Nishikawa
    • Organizer
      33th International Conference of Solution Chemistry (33ICSC)
    • Place of Presentation
      kyoto
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultraslow Dynamics at Crystallization of Methylimidazolium-based Ionic Liquids2013

    • Author(s)
      Keiko Nishikawa, Hiroko Seki and Mamoru Imanari
    • Organizer
      5th International Congress on Ionic Liquids (COIL-5)
    • Place of Presentation
      Algavre, Portugal
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NMR Study on Phase Behaviors of Amide-based Ionic Liquids incorporated with 1,3-Dimethyl-imidazolium cation2013

    • Author(s)
      Mamoru Imanari, Kozo Fujii, Hiroko Seki, and Keiko Nishikawa
    • Organizer
      5th International Congress on Ionic Liquids (COIL-5)
    • Place of Presentation
      Algavre, Portugal
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermodynamic Study on Phase Behaviors of Amide-Based Ionic Liquids incorporated with conformational change2013

    • Author(s)
      Kozo Fujii, Mamoru Imanari, and Keiko Nishikawa
    • Organizer
      5th International Congress on Ionic Liquids (COIL-5)
    • Place of Presentation
      Algavre, Portugal
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Density measurement of CO2/imidazolium-based ionic liquids up to 20MPa using X-ray absorption method2013

    • Author(s)
      S. Okumura, T. Morita, K. Nishikawa
    • Organizer
      5th International Congress on Ionic Liquids (COIL-5)
    • Place of Presentation
      Algavre, Portugal
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural fluctuation of imidazolium-based ionic liquids and carbon dioxide mixtures2013

    • Author(s)
      T. Morita, S. Okumura, K. Nishikawa
    • Organizer
      5th International Congress on Ionic Liquids (COIL-5)
    • Place of Presentation
      Algavre, Portugal
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イミダゾリウム系イオン液体[Cnmim][NTf2] (n=2,4,8)ー二酸化炭素混合系のゆらぎ構造2013

    • Author(s)
      奥村脩平, 森田剛, 西川恵子
    • Organizer
      第7回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ゆらぎから見た[C4mim]BF4-水系の混合状態2013

    • Author(s)
      二田郁子, 森田剛,西川恵子
    • Organizer
      第7回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 小角X散乱による疎水性溶液の添加と2-ブトキシエタノール-水系のゆらぎ2013

    • Author(s)
      森田剛,富内秀一,梶本真司,福村裕史,西川恵子
    • Organizer
      第7回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イミダゾリウム系イオン液体の相挙動とダイナミクス2013

    • Author(s)
      西川恵子
    • Organizer
      第4回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学・日吉キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 臨界点を持つイミダゾリウム系およびホスホ二ウム系イオン液体–水混合系のゆらぎ2013

    • Author(s)
      二田郁子, 税田祥平, 森田剛, 河野雄樹, 大野弘幸, 西川恵子
    • Organizer
      第4回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学・日吉キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イミダゾリウム系イオン液体(n=2, 4, 6, 8)と二酸化炭素混合系のゆらぎ2013

    • Author(s)
      森田剛, 奥村脩平,西川恵子
    • Organizer
      第4回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学・日吉キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 西川研究室 構造化学研究室

    • URL

      http://stchem.phys.s.chiba-u.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi