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2005 Fiscal Year Annual Research Report

擬似生体膜をテンプレートとした生体鉱物の人工合成

Research Project

Project/Area Number 15340184
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山岸 晧彦  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70001865)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 隆  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00253295)
小暮 敏博  東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (50282728)
仲 一成  広島大学, 大学院理学研究科, 助手 (30314727)
Keywords生体鉱物 / LB膜 / 原子力顕微鏡 / ブルーサイト / カオリナイト / 理論シミュレーション
Research Abstract

本年度は、天然鉱物におけるキラル(不斉)構造を取り上げた。具体的には、不斉構造のあることの知られているカオリナイト鉱物に関する研究をおこなってきた。層状の結晶構造を持つカオリナイトが平板状の形態を持つことは容易に想像がつく。一方で、配位不飽和な活性サイトを持つ側面がどのように発達しているのかを明らかにすることは、土壌中における金属イオンの吸着特性や溶解などの速度論を理解する上で、またスラリーの力学特性や光学的性質を理解する上で、必要不可欠な問題である。しかし、これまで特に結晶面の不斉や端面の構造はほとんど解析されてこなかったのが実情である。そこで、カオリナイトの三次元形態と結晶構造を正確に対応づけることを目的として研究を進めてきた。試料は結晶性のよい米国Iowa州Keokuk産のカオリナイトで,シリコン基板上に分散させた粉末試料にカーボン膜をつけて観察用試料とした。SEMで一方向に伸長した六角板状の結晶を選び,シリコン基板とカオリナイト結晶からのEBSDパターンを比較することにより,カオリナイト底面の基板からの傾斜角を求めた。その結果カオリナイトは(1)a軸方向に伸張していること,(2)側面はc軸に並行であり底面の法線方向に対して約15°傾斜していること(よってその指数は±(110),±(1^^-0)及び±(010)となる),そして(3)側面にはしばしば±(3^^-0)面が発達していること等の特徴を持つことが明らかになった。この±(3^^-0)面の発達は,カオリナイトの三斜晶系を反映したものと考えることができ,また同時に本試料における不整の少ない積層構造を示している。側面における不斉はミクロスケールであり、分子不斉認識、分子不斉発生に何らかの役割を果たすのではないかと推定した。これと並行して、カオリナイトのスタッキングの影響や力学的性質に関する理論計算を行った。第一原理計算に基づく理論計算によって、それまで実験的には計測が難しかったカオリナイトの力学的性質を明らかにすることができた。

  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Enantioselective photooxidation of a sulfide by a chiral ruthenium (II) complex immobilized on a montmorillonite clay surfacea : A role of weak interactions in asymmetric induction2006

    • Author(s)
      S.Fujita, H.Sato, N.Kakegawa, A.Yamagishi
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B 110

      Pages: 2533-2540

  • [Journal Article] Morphological characteristics of ordered kaolinite Investigation using Electron Backscattered Diffusion (EBSD)2005

    • Author(s)
      J.Kameda, A.Yamagishi, T.Kogure
    • Journal Title

      Am.Mineralogist 90

      Pages: 1462-1465

  • [Journal Article] First-principles studies on the elastic constants of a 1:1 layered kaolinite minera2005

    • Author(s)
      H.Sato, K.Ono, C.T.Johnston, A.Yamagishi
    • Journal Title

      Am.Mineralogist 90

      Pages: 1824-1826

  • [Journal Article] High yield preparation of uniform cobalt hydroxide and oxide nanoplatelets and their characterization2005

    • Author(s)
      Y.Hou, H.Kondoh, M.Shimojo, T.Kogure, T.Ohta:
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B 109

      Pages: 19094-19098

  • [Journal Article] Determination of defect structures in kaolin minerals by High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM)2005

    • Author(s)
      Kogure, T., A.Inoue
    • Journal Title

      Am.Mineral. 90

      Pages: 85-89

  • [Journal Article] Polytype and morphology analyses of kaolin minerals by electron back-scattered diffraction2005

    • Author(s)
      T.Kogure, A.Inoue, D.Beaufort
    • Journal Title

      Clay Clay Miner 53

      Pages: 201-210

  • [Book] 層状物質の透過電子顕微鏡観察,無機ナノシートの科学と応用2005

    • Author(s)
      小暮敏博
    • Total Pages
      229-237
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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