| 研究課題/領域番号 |
16K04952
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
長島 和茂 明治大学, 理工学部, 専任教授 (70339571)
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| 研究協力者 |
米山 将基
太田 啓貴
徳丸 雅也
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | メタンハイドレート / THFハイドレート / 結晶成長 / 形態形成 / 堆積物 / 一方向凝固 / 海底メタンハイドレート / 多孔質媒体 / 霜柱 |
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| 研究成果の概要 |
海底堆積物中においてメタンハイドレートが形成する多様な形状（層状、粒状、塊状）の形成の仕組みは分かっていないため、その理解を目的としてガラスビーズ（土のモデル）および水とテトラヒドロフラン（THF：ゲスト分子）を混合したモデル系におけるTHFハイドレートの形成実験を行った。多様な形状を再現することには既に成功しており、本研究においてゲスト分子が不足した条件下で起こる拡散律速の影響や堆積物中の含水比の影響というメタンハイドレートの生成過程を考える上での重要なファクターをモデル実験に取り入れて、ハイドレート形状やサイズに及ぼす効果を見出して、その機構に対して定性的なモデルを提案することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、海底エネルギー資源であり温暖化ガス源である海底メタンハイドレートが自然界の長い年月をかけて形成したダイナミクスへの理解を深めるとともに、身近な現象であるが実は謎が多い霜柱の形状の形成の理解にも通じる自然科学的な意義がある。さらには、ハイドレートが固形粒子を排除するときの多様な形状やサイズへの理解が深まったことは、現在研究が進んでいる氷結晶の多様な成長形を鋳型とする多孔質材料の製造法という工学面に対する基礎的知見としても意義深いと考える。
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