| 研究課題/領域番号 |
19K15599
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
稲川 有徳 宇都宮大学, 工学部, 助教 (30828489)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 氷 / 凍結濃縮溶液 / 界面 / 界面揺らぎ / 固液相転移 / プロトン勾配 / レーザー分光 / 顕微分光法 / ルテニウム錯体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水溶液が凍結してできた氷は、相分離により氷の単結晶と溶質が濃縮された凍結濃縮溶液(Freeze Concentrated Solution: FCS)からなる不均一な構造を持つ。この不均一構造における氷/FCS界面は同じ水分子で構成されており、界面の揺らぎの存在が示唆されている。しかし、そのダイナミクスの詳細は未解明である。本研究では、顕微分光法による界面計測手法を確立し、氷/FCS界面揺らぎのダイナミクスを輸送現象の観点から解明することを目的とする。その手法として顕微鏡下での発光スペクトルおよびレーザー分光測定を構築し、氷/FCS界面における物質拡散や熱フォノン共鳴測定を行う。
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| 研究成果の概要 |
単一光束型フォノン共鳴スペクトルの手法の開発を試みた。また、氷/凍結水溶液界面における特異的な現象として、ガリウム錯体のイオン交換反応を見出した。さらに、マイクロナノサイズの凍結濃縮溶液が有する特異的な現象として、凍結濃縮水溶液と接する鉄の腐食現象を可視化し、腐食挙動がFCSのサイズによってパターン化されることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
氷は身近な物質であるにも関わらず、その物理化学的現象やそれが環境中での化学反応で果たす役割は未解明な点が多い。本研究内容は、マイクロサイズの凍結濃縮溶液がどのように反応に影響を及ぼすのか、またどのような反応場を提供するのかを明らかにするための一助になると考えている。
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