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テンプレートに誘導される有機結晶の不均一核形成の放射光X線解析によるその場観察

研究課題

研究課題/領域番号 14540305
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関広島大学

研究代表者

佐藤 清隆  広島大学, 大学院・生物圏科学研究科, 教授 (80034479)

研究分担者 上野 聡  広島大学, 大学院・生物圏科学研究科, 助教授 (50243605)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードテンプレート / 不均一核形成 / 放射光X線解析 / アルカン結晶 / エマルション / 添加物効果
研究概要

本研究の目的は、「テンプレート」(鋳型)によって誘導される有機結晶の不均一核形成の動的なメカニズムを解明することである。そのために主として放射光X線解析による、テンプレート誘導核形成現象の「その場観察」を行なう。結晶成長の環境としては、バルク溶液と分散系水中油型(O/W)エマルションをとりあげ、結晶化させる物質としてアルカンと植物油脂を用いる。テンプレートとして、バルク溶液系では蒸着薄膜、エマルション系では両親媒性長鎖状分子の界面吸着膜を作成した。誘導される有機結晶の不均一核形成の速度論を放射光X線回折とDSCの同時測定により、テンプレートの形成による誘導核形成現象をその場観察した。具体的には、以下の結果が得られた。
1)アルカンのO/Wエマルション中の結晶核形成を、等温条件で観察した結果、添加物により、偽ヘキサゴナル型-斜方晶型の結晶が核形成した後に、三斜晶型の結晶が核形成することが確認された。
2)エマルションからの植物油脂の結晶化においては、添加物による結晶化温度の上昇と、結晶化する多形が準安定多形から安定多形に変化することが判明した。
3)バルク溶液系では、蒸着薄膜を過飽和溶液に導入することで、結晶の配向・多形・核生成速度が制御できることが判明した.
以上の結果を、界面におけるテンプレートによる不均一核形成モデルで説明した。エマルションの場合は添加物が界面に吸着した後に結晶化してテンプレートになるが、バルク溶液系の場合は、蒸着薄膜と溶質との間のエピタキシャルなテンプレート関係が成り立つことが判明した。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] T.Awad: "Acceleration of Crystallization of Palm Kernal Oil in Oil-in-Water Emulsion by Hydrophobic Emulsifier Additives"Colloid & Surface B.Biointerfaces. 25. 45-53 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hamada: "Optical and Interfacial Tension Study of Crystallization of n-alkane in Oil-in-Water Emulsion Using Mono-Dispersed Droplets"Crystal Growth & Design. 2. 579-584 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakamoto: "Effects of adding polyglycerol behenic acid esters on the crystllization of palm oil"J.Oleo Science. 52. 639-645 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ueno: "Controlling polymorphic crystallization of n-alkane crystals in emulsion droplets through interfacial heterogeneous nucleation"Crystal Growth & Design. 3. 935-939 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Higami: "Simultaneous Synchrotron Radiation X-ray Diffraction-DSC Analysis of Melting and Crystallization Behavior of Trilauroylglycerol in Nanoparticles of Oil-in-Water Emuls"J.Am.Oil Chem.Soc.. 80. 731-739 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Higaki: "In-situ optical observation of microstructure of β-fat gel made of binary mixtures of high-melting and low-melting fats"Food Res.International. 37. 2-10 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Kozisek: "Homogeneous nucleation of droplets from supersaturated vapor in a closed system"J.Chem.Pshy.. 120. 6660-6664 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sonoda: "DSC and Synchrotron-radiation X-ray diffraction Studies on Crystallization and Polymorphic Behavior of Palm Stearin in Bulk and Oil-in-Water Emulsion States"J.Am.Oil Chem.Soc.. 81(印刷中). (2004)

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  • [文献書誌] 佐藤清隆: "食品の高機能粉末・カプセル化技術、古田武、村勢則郎、安達修二、辻本進、中村哲也編"サイエンスフォーラム. 128-141 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato: "Kinetics of liquid-solid transformation in emulsion droplets In : Nanoscale Structure and Assembly at Solid-Fluid Interfaces"Kluwer Academic/Plenum Pub, X.Y.Liu and J.J.De Yoreo編集(印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Awad: "Acceleration of Crystallization of Palm Kernal Oil in Oil-in-Water Emulsion by Hydrophobic Emulsifier Additives"Colloid & Surface B, Biointerfaces. 25. 45-53 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hamada: "Optical Interfacial Tension Study of Crystallization of n-alkane in Oil-in-Water Emulsion Using Mono-Dispersed Droplets"Crystal Growth & Design. 2. 579-584 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakamoto: "Effects of adding polyglycerol behenic acid esters on the crystllization of palm oil"J.Oleo Science. 52. 639-645 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ueno: "Controlling polymorphic crystallization of n-alkane crystals in emulsion droplets through interfacial heterogeneous nucleation"Crystal Growth & Design. 3. 935-939 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Higami: "Simultaneous Synchrotron Radiation X-ray Diffraction DSC Analysis of Melting and Crystallization Behavior of Trilauroylglycerol in Nanoparticles of Oil-in-Water Emulsion"J.Am.Oil Chem.Soc.. 80. 731-739 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Higaki: "In situ optical observation of microstructure of β-fat gel made of binary mixtures of high-melting and low melting fats"food Res.International. 37. 2-10 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Kozisek, P.Demo, A.M.Sveshnikov: "Homogeneous nucleation of droplets from supersaturated vapor in a closed system"J.Chem.Phys.. 120. 6660-6664 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sonoda: "DSC and Synchrotron-radiation X-ray diffraction Studies on Crystallization and Polymorphic Behavior of Palm Stearin in Bulk and Oil-in-Water Emulsion States"J.Am.Oil Chem.Soc.. 81(in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato: "Kinetics of liquid-solid transformation in emulsion droplets In : Nanoscale Structure and Assembly at Solid-Fluid Interfaces"Kluwer Academic Plenum Pub (X.Y Liu, J.J.De Yoreo ed.)(in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Sonoda: "DSC and Synchrotron-radiation X-ray diffraction Studies on Crystallization and Polymorphic Behavior of Palm Stearin in Bulk and Oil-in-Water Emulsion States"J.Am.Oil Chem.Soc.. 81(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Higaki: "In-situ optical observation of microstructure of β-fat gel made of binary mixtures of high-melting and low-melting fats"Food Res.International. 37. 2-10 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mistuhiro Sakamoto: "Effects of adding polyglycerol behenic acid esters on the crystllization of palm oil"J.Oleo Science. 52. 639-645 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Satoru Ueno: "Controlling polymorphic crystallization of n-alkane crystals in emulsion droplets through interfacial heterogeneous nucleation"Crystal Growth & Design. 3. 935-939 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotaka Sato: "Kinetics of liquid-solid transformation in emulsion droplets In : Nanoscale Structure and Assembly at Solid-Fluid Interfaces"Kluwer Academic/Plenum Pub, X.YLiu and J.J.De Yoreo編集(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Awad: "Acceleration of Crystallization of Palm Kernal Oil in Oil-in-Water Emulsion by Hydrophobic Emulsifier Additives"Colloid & Surface B. Biointerfaces. 25. 45-53 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takeuchi: "Binary phase behavior of 1, 3-distearoyl-2-oleoyl-sn-glycerol (SOS) and 1, 3-distearoyl-2-linleoyl-sn-glycerol (SLS)"J. Am. Oil Chem. Soc.. 79. 627-632 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hamada: "Optical and Interfacial Tension Study of Crystallization of n-alkane in Oil-in-Water Emulsion Using Mono-Dispersed Droplets"Crystal Growth & Design. 2. 579-584 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田武: "食品の高機能粉末・カプセル化技術、吉田武、村勢則郎、安達修二、辻本進、中村哲也編"サイエンスフォーラム. 128-141 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2020-05-15  

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