| 研究課題/領域番号 |
21K14725
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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36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 中央大学 (2023)
東京理科大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
本田 暁紀 中央大学, 理工学部, 助教 (10812977)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 核酸塩基 / 冷結晶化 / 水素結合 / 蓄熱 / 赤外分光法 / 熱分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
過冷却による蓄熱現象である冷結晶化について研究を行う。低分子の冷結晶化は、社会における低温排熱の再利用化への応用が期待されている。生体内のDNAなどに含まれる核酸塩基にアルキル基を導入すると、冷結晶化が起こることが判明している。本研究では、その冷結晶化による蓄熱挙動を赤外光の吸収特性から考察を行う。核酸塩基の分子間の水素結合を解析して分子の会合状態を調べることにより、冷結晶化のメカニズムを解明することを目標とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、冷結晶化と呼ばれる蓄熱現象を示す分子の熱挙動解析を実施した。観察対象としては、アルキル基を導入した核酸塩基分子(アデニン、チミン、ウラシル)を用いた。計測手法としては、温度制御ステージによる試料の加熱/冷却を組み合わせた赤外分光法を用いた。常温の固体・加熱された液体・冷却された過冷却液体・再加熱された冷結晶化固体の各々における水素結合状態を観測することにより、冷結晶化挙動の解析に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
低炭素社会の実現に向けて、エネルギーを貯蔵する技術の開発は重要である。熱エネルギーに関しては、大量の未利用熱が問題となっており、蓄熱技術などの確立は急務である。冷結晶化を示す分子は潜熱(固体と液体間のエネルギー)の蓄熱材料として注目されている。本研究では、水素結合の解析を通じて冷結晶化挙動における分子会合変化についての情報が得られた。これは、今後の低分子の冷結晶化挙動の解明、および低分子蓄熱材料の開発に資する成果である。
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