2018 Fiscal Year Research-status Report
有機堆積物による地球表層から深部への新たな窒素の供給メカニズム
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16K17839
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
篠崎 彩子 北海道大学, 理学研究院, 助教 (80570506)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 沈み込み帯 / 窒素 / 芳香族化合物 / 高温高圧 / ダイヤモンドアンビルセル / ピストンシリンダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度から引き続いて、複数の含窒素芳香族化合物を出発物質として、350 ℃、1.5 万気圧までの条件でピストンシリンダーを用いた高温高圧実験を行った。温度圧力条件や保持時間を変えた実験を行った。実験後、常温常圧に回収した試料のGC-FID分析から出発物質の残留量を調べ、化学反応が起こる温度圧力条件を明らかにした。GC/MS,MALDI/TOF-MSといった質量分析から、化学反応生成物の可溶性成分の質量数や分子構造の評価を行なった。不溶性成分についてもIR、X線光電子分光(XPS)、固体NMRなどによる評価を進めた。結果をもとに高温高圧下での化学反応のメカニズムを検討した。
さらに、上記のピストンシリンダー型高温高圧発生装置より幅広い温度圧力条件での化学反応を明らかにするため、外熱式ダイヤモンドアンビルセルによる実験を進めた。また、化学反応に対する圧力の効果をより明確にするため、昨年から引き続いて、室温下での30 万気圧程度までの様々な芳香族化合物の圧力誘起重合反応を調べた。XRD, 赤外吸収スペクトル、XPS)の測定から圧力誘起の不可逆なアモルファス化と化学反応に伴う炭素の化学結合とN/C比の変化を明らかにした。
以上の研究結果から、沈み込み帯に相当する高温高圧下における窒素を含む有機物の化学反応の考察を行った。研究成果をまとめ、国内外の学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
圧力測定装置の更新の必要があった影響による。また、外熱式アンビルセルでの実験について、当初想定していたより高温の条件での実験の必要があり追加の実験が必要となったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ピストンシリンダーを用いた実験については、ほぼ実験が完了しており、結果をまとめている段階である。ダイヤモンドアンビルセルによる実験については温度圧力条件を拡張した実験を進めていく。
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| Causes of Carryover |
外熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた実験に関して当初想定していたより高温条件での実験が必要となり、環境整備および実験に時間を要した。次年度はヒーター等に改良を加えつつさらに実験を進める計画である。ピストンシリンダーを用いた実験については現在結果を国際誌へ投稿中であり、研究経費を掲載料等として使用する計画である。
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