| 研究課題/領域番号 |
15J05846
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
平出 翔太郎 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | metal-organic framework / gate adsorption / structural analysis / molecular simulation / thermal management / free energy analysis / structure determination |
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| 研究実績の概要 |
1. ゲート吸着挙動に伴う吸着熱の自己抑制能 昨年度の研究で発見した自己熱抑制能が，吸着性能に与える影響を具体的にすべく，実際のCO2/CH4分離工程に着目した検討を行った。ELM-11について評価したところ，断熱条件において，現在最も有望視されている材料(HKUST-1)を大きく上回る分離能を発現することがわかった。さらに，SPCを用いた分離システムの設計を行い，従来プロセスを凌駕する性能を有することを明らかにした。
2. Ca錯体の水同位体認識 昨年度の研究において，Ca錯体の真空時，H2O吸着時，およびD2O吸着時におけるXRDパターンに差異があることが明らかになり，Le Bail解析によって格子定数を算出したところ，水吸着によって結晶構造が収縮し，かつその収縮度合いが水同位体間で異なることがわかった。そこで，path integral法を用いたMDシミュレーションを行ったところ，実測結果を定性的に再現することに成功した。
3. 構造変形の履歴現象の解析 昨年度の研究において，レイヤー積層型構造を有するSPCの構造変形に履歴が伴うことが明らかとなった。具体的には，合成直後(assyn)の構造を真空加熱処理して得られる構造(degas1)に対し，N2分子を吸脱着させて得られる脱ガス構造がdegas1とは異なる(degas2)というものである。本年度の研究の結果，degas2に対し再度N2を吸脱着させた場合はdegas2に戻るが，degas2に水を吸着させた場合はassynとなって，脱水工程を経て再びdegas1が得られることがわかった。また，各状態について結晶構造解析を行ったところ，degas2やN2吸着構造は類似の積層状態であるのに対し，assynおよびdegas1はそれぞれdegas2とは異なった積層状態にあることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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