| 研究課題/領域番号 |
21760117
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
徳増 崇 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (10312662)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010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)
2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 高分子膜 / 輸送現象 / 燃料電池 / 分子動力学 / 分子流体工学 / マルチスケール解析 / ナノスケール流れ / 拡散現象 / 化学反応 / 密度汎関数法 / 密度反感数法 |
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| 研究概要 |
ホッピング機構を考慮して高分子電解質膜内部のプロトン(H^+)の輸送現象を量子・分子論的に解析できるシミュレータを開発し、このシミュレータを用いて高分子電解質膜内部におけるナノスケールのプロトン輸送メカニズムを把握することを目的として研究を行った。その結果、量子化学計算により得られたエネルギー障壁を精度良く表現できるプロトンホッピングのモデル化に成功し、そのモデルを組み込んだプロトン輸送シミュレータを構築することにも成功した。そのシミュレータを用いて含水率を変化させてプロトンの拡散係数を求めたところ、含水率が上昇するにつれて拡散係数が増加すること、プロトンの拡散係数よりも水の拡散係数のほうが大きいことが明らかとなった。
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