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ハイドレートケージにおけるゲスト物質の滞留と拡散に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21246117
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関大阪大学

研究代表者

大垣 一成  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (80107078)

研究分担者 佐藤 博  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (60283743)
谷 篤史  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10335333)
菅原 武  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (20335384)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)
2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2009年度: 35,490千円 (直接経費: 27,300千円、間接経費: 8,190千円)
キーワードガスハイドレート / 水素結合 / 電子スピン共鳴 / 水素貯蔵 / 化学工学 / 拡散 / 水素 / 高圧力
研究概要

ガスハイドレート内における水素を研究ターゲットの1つとし、水素混合ハイドレートの相平衡関係や、ゲスト分子の籠占有性、水素包接・放出挙動を研究した。ハイドレート籠を形作る水素結合のエネルギー的な「ゆらぎ」や機能がゲスト分子の滞留や拡散に影響を与えること、隣り合うハイドレート籠に包接されているゲスト分子が、周囲を取り囲む水分子の水素結合を越えて密接に相互作用していることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (26件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Intermolecular Hydrogen Transfer in Isobutane Hydrate2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kobayashi, T. Minami, A. Tani, M. Nakagoshi, T. Sugahara, K. Takeya, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Energies

      巻: Vol.5 ページ: 1705-1712

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intermolecular Hydrogen Transfer between Guest Species in Small and Large Cages of Methane+ Propane Mixed Gas Hydrates2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sugahara, Y. Kobayashi, A. Tani, T. Inoue, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: Vol.116 ページ: 2405-2408

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic Stability of Hydrogen+ Tetra-n-butyl Phosphonium Bromide Mixed Semi-clathrate Hydrate2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujisawa, T. Tsuda, S. Hashimoto, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: Vol.68 ページ: 660-662

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic Stability of Hydrogen+Tetra-n-butyl Phosphonium Bromide Mixed Semi-clathrate Hydrate2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujisawa, et al
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 68 号: 1 ページ: 660-662

    • DOI

      10.1016/j.ces.2011.09.045

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intermolecular Hydrogen Transfer between Guest Species in Small and Large Cages of Methane+Propane Mixed Gas Hydrates2012

    • 著者名/発表者名
      T.Sugahara, et al
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 116 号: 10 ページ: 2405-2408

    • DOI

      10.1021/jp300814s

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Cyclopentane on Cage Occupancy of Hydrogen in Clathrate Hydrates2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, S. Hashimoto, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Ice

      ページ: 277-281

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ ESR Observation of Free Radicals in Gas Hydrates under High Pressure2011

    • 著者名/発表者名
      A. Tani, K. Takato, T. Sugahara, K. Ohgaki, K. Takeya
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Ice

      ページ: 273-276

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decay Mechanisms of Radiation-Induced Radicals in Sulfur Hexafluoride Clathrate Hydrate2011

    • 著者名/発表者名
      K. Takato, A. Tani, T. Sugahara, K. Takeya, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Ice

      ページ: 261-266

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decay Mechanisms of Radiation-Induced Radicals in Sulfur Hexafluoride Clathrate Hydrate2011

    • 著者名/発表者名
      K.Takato, et al
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Ice

      ページ: 261-266

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ ESR Observation of Free Radicals in Gas Hydrates under High Pressure2011

    • 著者名/発表者名
      A.Tani, et al
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Ice

      ページ: 273-276

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Cyclopentane on Cage Occupancy of Hydrogen in Clathrate Hydrates2011

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, et al
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Ice

      ページ: 277-281

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competitive Cage-occupancy of Hydrogen and Argon in Structure-II Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      S. Amano, T. Tsuda, S. Hashimoto, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: Vol.298 ページ: 113-116

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Storage Capacity of Hydrogen in Gas Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, K. Ogata, S. Hashimoto, T. Sugahara, H. Sato, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: Vol.215 ページ: 012061-15

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen Storage in Trimethylamine Hydrate : Thermodynamic Stability and Hydrogen Storage Capacity of Hydrogen+ Trimethylamine Mixed Semi-clathrate Hydrate2010

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, S. Amano, S. Hashimoto, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: Vol.65 ページ: 1616-1620

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen Storage in, Trimethylamine Hydrate : Thermodynamic Stability and Hydrogen Storage Capacity of Hydrogen+Trimethylamine Mixed Semi-clathrate Hydrate2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, S.Amano, S.Hashimoto, T.Sugahara, K.Ohgaki
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 65 ページ: 1616-1620

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Storage Capacity of Hydrogen in Gas Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, K.Ogata, S.Hashimoto, T.Sugahara, H.Sato, K.Ohgaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 215

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competitive Cage-occupancy of Hydrogen and Argon in Structure-II Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      S.Amano, T.Tsuda, S.Hashimoto, T.Sugahara, K.Ohgaki
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: 298 ページ: 113-116

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] tert-butanol混合ハイドレート内におけるラジカル種の挙動2012

    • 著者名/発表者名
      宗廣実穂, ら
    • 学会等名
      第14回化学工学会学生発表会宇部大会(西日本地区)
    • 発表場所
      宇部高専(山口県)
    • 年月日
      2012-03-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Application of Gas Hydrates to the Hydrogen Storage Material2011

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, et al
    • 学会等名
      第11回グローバルCOE生命環境化学国際会議
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館(大阪府)
    • 年月日
      2011-12-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線を照射されたCO_2ハイドレート内部におけるラジカルの熱安定性とその反応系2011

    • 著者名/発表者名
      大島基, ら
    • 学会等名
      第28回ESR応用計測研究会
    • 発表場所
      ホテル山水館(大分)
    • 年月日
      2011-12-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 放射線によりCO_2ハイドレート中に誘起されるラジカル種の反応系2011

    • 著者名/発表者名
      大島基, ら
    • 学会等名
      第3回メタンハイドレート総合シンポジウム
    • 発表場所
      AIST東京(東京)
    • 年月日
      2011-11-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 水素+臭化ブチルフォスフォニウム混合ガスハイドレートの熱力学的安定性2011

    • 著者名/発表者名
      津田崇暁, ら
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院(沖縄県)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] メタンハイドレート中でのホスト分子由来のラジカル種が関与するラジカル反応機構2011

    • 著者名/発表者名
      井上達也、宗廣実穂、高戸健次、谷篤史、樋口拓弥、山本直弥、菅原武、大垣三成
    • 学会等名
      H_20を科学する・2011
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] メタンハイドレート中でのホスト分子由来のラジカル種が関与するラジカル反応機構2011

    • 著者名/発表者名
      井上達也, ら
    • 学会等名
      H_2Oを科学する・2011
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Products Induced by gamma-ray Irradiation in CO_2 Hydrate2011

    • 著者名/発表者名
      M. Oshima, S. Kitani, A. Tani, K. Kitano, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 学会等名
      7th International Conference on Gas Hydrates
    • 発表場所
      英国エジンバラ
    • 年月日
      2011-07-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Identification of products induced by gamma-ray irradiation in CO_2 hydrate2011

    • 著者名/発表者名
      M.Oshima, et al
    • 学会等名
      7th International Conference on Gas Hydrates
    • 発表場所
      英国エジンバラ
    • 年月日
      2011-07-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Hydrogen Storage Rate in Pre-treated Semi-clathrate Hydrates2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, S. Amano, Y. Fujisawa, S. Hashimoto, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 学会等名
      7th International Conference on Gas Hydrates
    • 発表場所
      英国エジンバラ
    • 年月日
      2011-07-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal Stabilities of Radiation-Induced Radicals in CO_2 Hydrate2011

    • 著者名/発表者名
      M. Oshima, S. Kitani, A. Tani, K. Kitano, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 学会等名
      13th International Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating
    • 発表場所
      ポーランドトルン
    • 年月日
      2011-07-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal Stabilities of Radiation-Induced Radicals in CO_2 Hydrate2011

    • 著者名/発表者名
      M.Oshima, et al
    • 学会等名
      13th International Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating
    • 発表場所
      ポーランド トルン
    • 年月日
      2011-07-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 放射線を受けたCO_2ハイドレートにおけるラジカルの反応温度によって変化する生成物2011

    • 著者名/発表者名
      大島基, ら
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 構造II型ハイドレートにおける水素の競争的籠占有性2010

    • 著者名/発表者名
      天野真悟、津田崇暁、橋本俊輔、菅原武、大垣三成
    • 学会等名
      日本高圧力学会第51回高圧討論会
    • 発表場所
      仙台市戦災復興記念館
    • 年月日
      2010-10-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Cyclopentane on Cage Occupancy of Hydrogen in Clathrate Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, S. Hashimoto, T. Sugahara, K. Ohgaki
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] In-situ ESR Observation of Free Radicals in Gas Hydrates under High Pressure2010

    • 著者名/発表者名
      A. Tani, K. Takato, T. Sugahara, K. Ohgaki, K. Takeya
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Decay Mechanisms of Radiation-Induced Radicals in Sulfur Hexafluoride Clathrate Hydrate2010

    • 著者名/発表者名
      K. Takato, A. Tani, T. Sugahara, K. Takeya, K. Ohgaki
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Decay Mechanisms of Radiation-Induced Radicals in Sulfur Hexafluoride Clathrate Hydrate2010

    • 著者名/発表者名
      K.Takato, A.Tani, T.Sugahara, K.Takeya, K.Ohgaki
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice (PCI 2010)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Stability of Radicals Induced Xenon Hydrate2010

    • 著者名/発表者名
      K.Takeya, A.Tani, T.Sugahara, K.Ohgaki
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice (PCI 2010)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] In-situ ESR Observation of Free Radicals in Gas Hydrates under High Pressure2010

    • 著者名/発表者名
      A.Tani, K.Takato, T.Sugahara, K.Ohgaki, K.Takeya
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice (PCI 2010)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Cyclopentane on Cage Occupancy of Hydrogen in Clathrate Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, S.Hashimoto, T.Sugahara, K.Ohgaki
    • 学会等名
      12th International Conference on Physics and Chemistry of Ice (PCI 2010)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Hydrogen Storage Capacity in Pre-treated Semi-clathrate Hydrates2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, S.Amano, Y.Fujisawa, S.Hashimoto, T.Sugahara, K.Ohgaki
    • 学会等名
      愛媛大学グローバルCOE若手の会ワークショップ「高圧実験及び物理探査による地球・惑星内部の水素・水」
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ガスハイドレートの機能と気体の貯蔵・輸送技術2010

    • 著者名/発表者名
      大垣三成、菅原武
    • 学会等名
      海洋技術創出シンポジウム(招待講演)
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-07-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ガスハイドレートの機能と気体の貯蔵・輸送技術2010

    • 著者名/発表者名
      大垣一成、菅原武
    • 学会等名
      海洋技術創出シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Storage Capacity of Hydrogen in Gas Hydrates2009

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, K. Ogata, S. Hashimoto, T. Sugahara, H. Sato, K. Ohgaki
    • 学会等名
      Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50 International Conference on" High Pressure Science and Technolog
    • 発表場所
      東京国際交流館
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Storage Capacity of Hydrogen in Gas Hydrates2009

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuda, et al.
    • 学会等名
      Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50 International Conference on "High Pressure Science and Technology"
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] ガスハイドレート反応生成物生成方法2012

    • 発明者名
      谷篤史, ら
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権番号
      2012-048718
    • 出願年月日
      2012-03-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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