ナノ空間内に閉じこめられた水の高圧下における挙動

• 研究課題/領域番号: 23540480
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 藤森 裕基 日本大学, 文理学部, 教授 (80297762)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 水 / 熱測定 / シリカゲル / 高圧 / 相転移 / ガラス転移

研究概要

ナノ細孔（細孔径1.4 nm～45.7 nm）を持つシリカゲルに水および電解質や糖などの不純物を含む水溶液を充填した試料の示差走査熱量（DSC）測定を大気圧下および高圧下において行った。大気圧下においては，細孔径の逆数に比例して水の凝固点は降下した。大気圧下における融解エントロピーの詳細な解析から，細孔内に充填された水の融解エントロピーはバルク水から予想される融解エントロピーと一致した。この結果は細孔内に充填された水とバルク水の熱力学的性質は同一である可能性を示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] 熱力学の視点から見た多孔質岩の熱物性精密測定と微小空孔の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊東良晴, 藤森裕基, 名古屋啓太, 竹村貴人
  • 雑誌名: 第13回岩の力学国内シンポジウム&第6回日韓ジョイントシンポジウム 講演論文集 ページ: 793-796
  • 査読あり
• [雑誌論文] Freezing of Ring-Puckering Molecular Motion and Giant Dielectic Anomalies in Metal-Organic Perovskites (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Imai, B. Zhou, Y. Ito, H. Fujimori, A. Kobayashi, Z.-M. Wang, H. Kobayashi
  • 雑誌名: Chem. Asian J 巻: 7 ページ: 2786-2790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of the pore diameter of organosilane- modified silica based on the fusion temperature of ice (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Oodo, T. Masuda, H. Fujimori
  • 雑誌名: J. Non-Cryst. Solids 巻: 357 ページ: 683-685
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<13>C high-resolution NMR study of the effect of the deuterium isotope on liquid crystal CBOOA-d_<17> (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hagiwara, H. Fujimori
  • 雑誌名: J. Non-Cryst. Solids 巻: 357 ページ: 746-748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization processes of metastable crystalline phases in 2, 5-dichlorothiophene (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Tanimoto, H. Fujimori
  • 雑誌名: J. Non-Cryst. Solids 巻: 357 ページ: 731-733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Dielectric Behavior and Thermal Motion of Water Molecules Confined in Channels of Porous Coordination Polymer Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: B. Zhou, A. Kobayashi, H.-B. Cui, L.-S. Long, H. Fujimori, and H. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 5736-5739
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of the pore diameter of organosilane-modified silica based on the fusion temperature of ice (2011)
  • 著者名/発表者名: Oodo, K.; Masuda, T.; Fujimori, H.
  • 雑誌名: J. Non-Cryst. Solids 巻: 357 ページ: 746-746
  • 査読あり
• [学会発表] Phase diagrams of citric acid and sodium-citrate aqueous solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A.; Nagoe, A.; Fujimori, H
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: Yokohama (Japan)
• [学会発表] Thermal behavior of water confined to exterior and interior of pores in diatomite powder (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y.; Nagoe, A.; Fujimori, H.; Takemura, T
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: Yokohama (Japan)
• [学会発表] Fusion of ice in three kinds of sodium citrate aqueous solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A.; Nagoe, A.; Fujimori, H
  • 学会等名: The 7th. International Discussion Meeting on Relaxation in Complex Systems
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
• [学会発表] Thermal analysis in the study of the adsorption water in layer structure of clay mineral (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y.; Fujimori, H.; Takemura, T
  • 学会等名: 7th. International Discussion Meeting on Relaxation in Complex Systems
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
• [学会発表] Phase diagrams of citric acid and sodium-citrate aqueous solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A.; Nagoe, A.; Fujimori, H.
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Thermal behavior of water confined to exterior and interior of pores in diatomite powder (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y.; Nagoe, A.; Fujimori, H.; Takemura, T.
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Fusion of ice in three kinds of sodium citrate aqueous solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A.; Nagoe, A.; Fujimori, H.
  • 学会等名: The 7th. International Discussion Meeting on Relaxation in Complex Systems
  • 発表場所: Barcelona
• [学会発表] Thermal analysis in the study of the adsorption water in layer structure of clay mineral (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y.; Fujimori, H.; Takemura, T.
  • 学会等名: 7th. International Discussion Meeting on Relaxation in Complex Systems
  • 発表場所: Barcelona
• [学会発表] Thermal behavior of the adsorption water in boring-core samples from Setagaya, Tokyo, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y.; Fujimori, H.; Takemura, T
  • 学会等名: 15th International Congress on Thermal analysis and Calorimetry
  • 発表場所: Osaka (Japan)
• [学会発表] Thermal properties of an aqueous solution of sodium dihydrogen citrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A.; Nagoe, A.; Fujimori, H
  • 学会等名: 15th International Congress on Thermal analysis and Calorimetry
  • 発表場所: Osaka (Japan)
• [学会発表] Thermal behavior of the adsorption water in clay mineral (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y.; Fujimori, H.; Takemura, T
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Chemical Thermodynamics and The 67th Calorimetry Conference
  • 発表場所: Búzios (Brazil)
• [学会発表] Phase diagram of an aqueous solution of sodium dihydrogen citrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A.; Nagoe, A.; Fujimori, H
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Chemical Thermodynamics and The 67th Calorimetry Conference
  • 発表場所: Búzios (Brazil)
• [学会発表] Phase diagram of an aqueous solution of sodium dihydrogen citrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi YAMAMOTO, Atsushi NAGOE, and Hiroki FUJIMORI
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Chemical Thermodynamics
  • 発表場所: ブラジル
• [学会発表] Thermal behavior of a liquid crystal, MBBA, confined within mesoporous silica with one-dimensional pores (2012)
  • 著者名/発表者名: Takehisa YOSHIMI, Shoko HAGIWARA, and Hiroki FUJIMORI
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Chemical Thermodynamics
  • 発表場所: ブラジル
• [学会発表] Thermal properties of an aqueous solution of sodium dihydrogen citrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi YAMAMOTO, Atsushi NAGOE, and Hiroki FUJIMORI
  • 学会等名: 15th International Congress on Thermal analysis and Calorimetry
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Thermal behavior of a liquid crystal, MBBA, confined within mesoporous silica with three-dimensional pores (2012)
  • 著者名/発表者名: Takehisa YOSHIMI, Shoko HAGIWARA, and Hiroki FUJIMORI
  • 学会等名: 15th International Congress on Thermal analysis and Calorimetry
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Thermodynamical properties of sucrose-water solution confined within mesoporous silica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, M.; Urano, A.; Fujimori, H
  • 学会等名: Unifying concepts in glass physics V
  • 発表場所: Paris (France)
• [学会発表] DSC measurements of water confined within mesoporous silica in cooling and heating processes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokota, D.; Oodo, K.; Fujimori, H
  • 学会等名: Unifying concepts in glass physics V
  • 発表場所: Paris (France)
• [学会発表] DSC measurements of sucrose-water solution confined within mesoporous silica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, M.; Urano, A.; Fujimori, H
  • 学会等名: 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis
  • 発表場所: Tokyo (Japan)
• [学会発表] Thermodynamical properties of sucrose-water solution confined within mesoporous silica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, M.; Urano, A.; Fujimori, H.
  • 学会等名: Unifying concepts in glass physics V
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] DSC measurements of water confined within mesoporous silica in cooling and heating processes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokota, D.; Oodo, K.; Fujimori, H.
  • 学会等名: Unifying concepts in glass physics V
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] DSC measurements of sucrose-water solution confined within mesoporous silica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, M.; Urano, A.; Fujimori, H.
  • 学会等名: 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis
  • 発表場所: Tokyo