微小空間中における量子流体の相挙動-凝縮・凝固挙動のモデル化-

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19750113
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田中 秀樹 Kyoto University, 工学研究科, 助教 (80376368)
• Keywords: 表面・界面 / 量子流体

Research Abstract

■ 分子シミュレーション グランドカノニカル(grand canonical(GC))アンサンブル(温度,体積,化学ポテンシャル一定)に基づく経路積分モンテカルロ(path integral Monte Carlo (PIMC))法を採用したシミュレーションプログラム(GC-PIMC)を完成させた。現在,各種ナノ細孔(FSM, MCM-41など規則性メソポーラスシリカを対象とするシリンダー型細孔,ゼオライトなどのシリンダー型ミクロ細孔,活性炭などのカーボンスリット型細孔)を対象とできるよう,拡張作業を行っている。
■ 実験 極低温(4 K以上)における気体吸着測定用クライオスタットを用いた気体吸着量測定を行うため,キャパシタンス圧力計を有するガスハンドリングシステムの製作を進めており,試験的に炭素被覆メソポーラスシリカヘのNe吸着測定(〜27 K)を開始した。さらに,気体吸着測定用クライオスタットに比熱測定用のセルを取り付けられるよう,設計・開発を行い,現在,取付・調整中作業中である。炭素被覆メソポーラスシリカについては,SPring8のBL02B2ビームラインにおいて粉末X線回折測定を行い,その細孔構造解析を進めている。この細孔構造モデルを上記シミュレーションに応用することにより,実験とシミュレーション結果との直接的な比較を目指す。また,この炭素被覆メソポーラスシリカに吸着したNeの中性子回折測定をイギリスのISIS Facilityに申請した。これにより,ナノ細孔中の量子性Neの相転移挙動の解明を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Magnetism of Organic Radical Molecules Confined in Nanospace of Single-Wall Carbon Nanohorn (2007)
  • Author(s): T. Matsumura, H. Tanaka, K. Kaneko, M. Yudasaka, S. Iijima, and H. Kanoh
  • Journal Title: Journal of Physical Chemistry C 111 Pages: 10213
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conductive and Mesoporous Single-Wall Carbon Nanohorn/Organic Aerogel Composites (2007)
  • Author(s): Y. Tao, D. Noguchi, C.-M. Yang, H. Kanoh, H. Tanaka, M. Yudasaka, S. Iijima and K. Kaneko
  • Journal Title: Langmuir 23 Pages: 9155
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pore characterization of assembly-structure controlled single wall carbon nanotube (2007)
  • Author(s): M. Arai, M. Kanamaru, T. Matsumura, Y. Hattori, S. Utsumi, T. Ohba, H. Tanaka, C.M. Yang, H. Kanoh, F. Okino, H. Touhara and K. Kaneko
  • Journal Title: Adsorption 13 Pages: 509
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カーボン細孔による低温水素貯蔵 (2007)
  • Author(s): 片山 利彦, 田中 秀樹, 宮原 稔
  • Organizer: 第60回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] カーボンナノ細孔による水素貯蔵 (2007)
  • Author(s): 田中 秀樹, 片山 利彦, 宮原 稔
  • Organizer: 化学工学会 第39回秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] Freezing of methane in carbon nanopore (2007)
  • Author(s): H. Tanaka, J. C. Dore, A. C. Hannon, M. Yudasaka, S. Iijima, H. Kanoh, K. Kaneko, and M. Miyahara
  • Organizer: 9th International Conference on Fundamentals of Adsorption (F0A9)
  • Place of Presentation: Sicily, Italy
  • Year and Date: 2007-05-20