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細孔径と分子識別能を調整可能な新しいナノ空間の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15H03767
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関信州大学

研究代表者

飯山 拓  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30313828)

研究分担者 内田 太郎  信州大学, 先鋭領域融合研究群環境・エネルギー材料科学研究所, 助教(特定雇用) (70581643)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード微小空間設計 / ナノ空間 / 吸着 / 分子分離 / 分子貯蔵 / イオン液体 / 機能性空間 / 機能性材料 / 表面・界面物性 / 先端機能デバイス / 反応・分離工学 / 化学物理 / ナノ材料 / パラフィン / 空間制御 / 分子混合 / 有害物質除去 / グリーンケミストリー
研究成果の概要

エネルギーを消費しない効率的な分子分離法の確立が強く求められている。本研究では、イオン液体に代表される不揮発性の液体をナノ空間中に導入し、その種類及び量を変えることで、実効細孔径と特定の分子に対するポテンシャルを調整可能なナノ空間の創製を行った。
不揮発性物質としてイオン液体、およびパラフィンを、吸着媒としてメソポーラスシリカを用い、その合成法を確立し、吸着特性評価を行うことで、合成した多孔体の実効細孔径が制御可能で、またいくつかの有機分子に対して特異な吸着特性を示すことを確認した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Mesoscopic Investigation of an “Immiscible” Cyclohexane and Water Micro-Mixture in Carbon Micropores by Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Masatsugu Yoshimoto, Yukihiko Yoshida, Yohei Noda, Satoshi Koizumi, Shinichi Takata, Junichi Suzuki, Akinori Hoshikawa, Toru Ishigaki, Sumio Ozeki, Taku Iiyama
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 3 ページ: 336-339

    • DOI

      10.1246/cl.171055

    • NAID

      130006434031

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is Physisorption Useful for Fine Pore Structure Control? Control of Pore Structure and Properties of SBA-15 by Paraffin Physisorption2018

    • 著者名/発表者名
      Taro Uchida, Minoru Deguchi, Keisuke Asakura, Sumio Ozeki, and Taku Iiyama
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 1 ページ: 27-30

    • DOI

      10.1246/cl.170873

    • NAID

      130006302109

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial breaking of the Coulombic ordering of ionic liquids confined in carbon nanopores2017

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Futamura, Taku Iiyama, Yuma Takasaki, Yury Gogotsi, Mark Biggs, Mathieu Salanne, Julie Segalini, Patrice Simon, Katsumi Kaneko
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 16 号: 12 ページ: 1225-1232

    • DOI

      10.1038/nmat4974

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Kinetics of Interlayer Expansion of a Layered Silicate Driven by Caffeine Intercalation in the Water Phase Using Transmission X-ray Diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Okada, Takumi Yoshida, Taku Iiyama
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 121 ページ: 6919-6925

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusually Stable Plastic Crystal Phase of CCl4 Confined in Graphitic Slit-Shaped Micropores from Neutron Diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Masatsugu Yoshimoto, Ryusuke Futamura, Akinori Hoshikawa, Toru Ishigaki, Taro Uchida, Taku Iiyama
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 7 ページ: 923-925

    • DOI

      10.1246/cl.170142

    • NAID

      130005709516

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 物質添加による細孔特性制御2017

    • 著者名/発表者名
      出口 実、浅倉啓介、是兼由李子、尾関寿美男、内田太郎、飯山 拓
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜、慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of polarization on superionic state in nanopores between conductive carbon walls2017

    • 著者名/発表者名
      FUTAMURA Ryusuke, IIYAMA Taku, SIMON Patrice, SALANNE Mathieu, GOGOTSI Yury, KANEKO Katsumi
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜、慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Intermolecular Structure of Binary Mixture in Confined Spaces: by XRD, ND, and RMC2017

    • 著者名/発表者名
      Taku Iiyama, Masatsugu Yoshimoto, Ryusuke Futamura, Toshiya Otomo and Sumio Ozeki
    • 学会等名
      6th Symposium on Challenges for Carbon-based Nanoporous Materials (CBNM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mesoscopic Investigation to Binary Mixture of Water and Cyclohexanbe by SANS and ND2017

    • 著者名/発表者名
      Masatsugu Yoshimoto, Taku Iiyama
    • 学会等名
      6th Symposium on Challenges for Carbon-based Nanoporous Materials (CBNM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パラフィンの物理吸着によるSBA15の吸着特性制御2017

    • 著者名/発表者名
      出口実、内田太郎、尾関 寿美男、飯山 拓
    • 学会等名
      第31回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノ細孔中でイオン液体が形成する“非クーロン的”構造の制約依存性2017

    • 著者名/発表者名
      二村竜祐、飯山拓、Patrice Simon、Mathieu Salanne、Mark J. Biggs、Yury Gogotsi、金子克美
    • 学会等名
      第31回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細孔径分布を考慮した吸着アルゴンの分子間構造の検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉元政嗣、二村竜祐、飯山拓
    • 学会等名
      第31回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コンファインド系における水・エタノール混合状態の分子構造の解析2016

    • 著者名/発表者名
      吉元政嗣、飯山拓、尾関寿美男、大友季哉
    • 学会等名
      日本中性子科学会第16回年会
    • 発表場所
      名古屋、名古屋大学
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Non-Coulombic Structure of Ionic Liquid Confined in Carbon Micropores with HR MC-Aided X-Ray Scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Kaneko, Ryusuke Futamura, Taku Iiyama, Yuma Takasaki, Mathieu Salanne, Yury Gogotsi, Mark Biggs and Patrice Simon
    • 学会等名
      2016 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      アメリカ、San Francisco
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intermolecular Structure of Binary Mixture in Confined Spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Taku Iiyama, Masatsugu Yoshimoto, Ryusuke Futamura, Toshiya Otomo and Sumio Ozeki
    • 学会等名
      2016 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      アメリカ、San Francisco
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 物質添加による細孔構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      出口実、是兼由季子、浅倉啓介、内田太郎、尾関寿美男、飯山拓
    • 学会等名
      第30回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      長崎、長崎大学
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 回折法とHRMC法を用いた疎水性ナノ空間中における水-エタノール混合状態の分子間構造の解明2016

    • 著者名/発表者名
      吉元政嗣、飯山拓、尾関寿美男、大友季哉
    • 学会等名
      第30回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      長崎、長崎大学
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] X線を用いた細孔中の電解質溶液構造の解明2016

    • 著者名/発表者名
      黒木崇伸、吉元政嗣、棚池修、二村竜祐、内田太郎、飯山拓
    • 学会等名
      第30回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      長崎、長崎大学
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Study of binary mixture structure of water and ethanol in slit-like pore by X-ray and neutron diffraction and Hybrid Reverse Monte Carlo method2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshimoto, T. Iiyama, S. Ozeki, T. Otomo
    • 学会等名
      12th International Conference on the Fundamentals of Adsorption (FOA12)
    • 発表場所
      Friedrichshafen/Lake Constance, Germany
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of intermolecular structures of water and solutions in confined spaces by reverse Monte Carlo method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Iiyama, R. Futamura, T. Ota, M. Yoshimoto, A. Hoshikawa, T. Ishigaki
    • 学会等名
      12th International Conference on the Fundamentals of Adsorption (FOA12)
    • 発表場所
      Friedrichshafen/Lake Constance, Germany
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体 Emim[EtSO4]による SBA-15 の表面修飾と吸着挙動の解明2015

    • 著者名/発表者名
      是兼由李子、浅倉啓介、内田太郎、尾関寿美男、飯山拓
    • 学会等名
      第29回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスシリカへのイオン液体の修飾とその手法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      是兼 由李子、浅倉 啓介、飯山 拓、尾関 寿美男
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2成分混合吸着における水素結合構造のマクロな視点からの解明2015

    • 著者名/発表者名
      井上奈穂、牧野浩之、内田太郎、飯山 拓
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] RMC法による細孔内イオン液体の構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      飯山 拓、高崎 優真、是兼 由李子、吉元 政嗣、二村 竜祐、内田 太郎、尾関 寿美男
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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