2012 Fiscal Year Annual Research Report
細孔壁原子ラフネスの合理的同定法開発と統合的ナノ空間評価への展開
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24360318
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
宮原 稔 京都大学, 工学研究科, 教授 (60200200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 秀樹 京都大学, 工学研究科, 講師 (80376368)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 吸着 / 細孔壁ラフネス / 細孔壁原子密度分布 / 分子シミュレーション / 極低温TPD-MS |
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| Research Abstract |
本研究では,新たに開発する極低温He物理吸着TPD-MS測定法を計算科学と併用することで,合理的な多孔体細孔壁のラフネス同定法を構築し,表面と空間という,統合的なナノ空間の特性評価手法に結実させることを目指している。本TPD-MS装置は,物理吸着系への極低温環境(～4K)の導入によって,吸着力の弱いHe原子に対しても,その物理吸着エネルギーが相対的に熱エネルギーをはるかに凌駕するような状態を創出することで,昇温脱離法を適用可能とする着想に基づくものであり,ラフな表面に吸着したHe原子について,その吸着エネルギーに応じた脱離温度の検出を可能とする。本手法によって得られるエネルギー分布と材料構成化学種の特性から,ナノ多孔体の原子ラフネスを推測する手法を新規に構築することを目的とする。
H24年度では,当初の研究計画を前倒しして,本TPD-MS装置の設計,製作・納入を完了しており,既に装置の立ち上げ作業を開始している。また,メソポーラスシリカMCM-41電子密度分布からの
Atomisticmodel構築とその吸着挙動について,分子シミュレーションおよび吸着等温線測定の両面からのアプローチを推進しており,MCM.41が持つ細孔壁ラフネスを適切にAtomisticmodelに組み込むことで,その特異な毛管凝縮現象を明らかとすることに成功している。この成果の一部は既にAdsorption誌に論文が掲載されており,現在,第2報の執筆を進めている。また本成果によって,Atomistic modelが持つ吸着エネルギー分布の評価結果と,極低温He物理吸着TPD-MS測定による実験結果とを比較検討するための準備を完了することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
H24年度では当初の研究計画を前倒しして,極低温He物理吸着TPD-MS測定装置の設計を行い,当該装置の製作・納入までを完了することができた。これに伴って,H25年度中期を予定していた本装置の立ち上げ作業を既に開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
H24年度におけるTPD-MS測定装置の早期開発完了に鑑み,Atomistic modelが持つ吸着エネルギー分布の評価結果と,極低温He物理吸着TPD-MS測定による実験結果との比較検討を十二分に実施することとし吸着エネルギー分布のみに基づくAtomistic model構築手法の開発を確実なものとする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
極低温He物理吸着TPD-MS測定装置の一部仕様を変更したことによる(仕様変更による装置の機能低下は無く,同等以上の性能を実現している)。次年度では,本装置による測定効率をさらに向上するための周辺機器を購入する予定である。
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Research Products
(10 results)
