スリット型・チューブ型細孔に閉じ込められた分子挙動の解析

• 研究課題/領域番号: 24360084
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 泰岡 顕治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40306874)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: 分子シミュレーション / スリット型細孔 / チューブ型細孔 / 相転移 / 相図 / 分子動力学 / スリット型 / チューブ型 / 細孔 / スリット / チューブ / シミュレーション

研究成果の概要

近年の微細加工技術の向上により，高活性炭素繊維や粘土層間架橋体などのナノスケールの細孔をもつ物質がつくりだされており，その細孔内に分子を閉じ込めて得られる性質を利用した様々な応用が考えられている．本研究は，分子レベルでのシミュレーションを用いて，平板間に挟まれたよう系に代表されるスリット型の細孔およびカーボンナノチューブの系に代表されるチューブ型の細孔内に閉じ込められた物質の性質を調べた．

研究成果

• [雑誌論文] Liquid-solid and solid-solid phase transition of monolayer water: High-density rhombic monolayer ice (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kaneko, J. Bai, K. Yasuoka, A. Mitsutake, and X.C. Zeng
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 140 号: 18 ページ: 184507-184507
  • DOI: 10.1063/1.4874696
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vesicle Cell under Collision with Janus or Homogeneous Nanoparticle: Translocation Dynamics and Late-Stage Morphology (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai, N., Yasuoka, K., Zeng, X.C.
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 5 号: 19 ページ: 9089-9100
  • DOI: 10.1039/c3nr02024j
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Computational Approach to Determine Liquid-Solid Phase Equilibria of Water Confined to Slit Nanopores (2013)
  • 著者名/発表者名: (2) T. Kaneko, J. Bai, K. Yasuoka, A. Mitsutake, and X.C. Zeng
  • 雑誌名: J. Chem. Theo. Compt. 巻: 9 号: 8 ページ: 3299-3310
  • DOI: 10.1021/ct400221h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Understanding Molecular Motor Walking along Microtubule: A Themo-sensitive Asymmetric Brownian Motor Driven by Bubble Formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai, N. Yasuoka, K. Koishi, T. Ebisuzaki, T. Zeng, X.C.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 23 ページ: 8616-8624
  • DOI: 10.1021/ja402014u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly of Triblock Janus Nanoparticle in Nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai, N., Yasuoka, K., and Zeng, X. C.
  • 雑誌名: Journal of Chemical Theory and Computation 巻: 9 号: 1 ページ: 179-187
  • DOI: 10.1021/ct3007748
  • 査読あり
• [学会発表] 散逸粒子動力学法を用いた Janus 粒子水溶液のシミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井規允，泰岡顕治，Xiao Cheng Zeng
  • 学会等名: 第 28 回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 仙台市民会館（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] Monte Carlo simulation of chiral liquid crystals with large pitch distances (2014)
  • 著者名/発表者名: Brumby, P., Yasuoka, K.
  • 学会等名: International Symposium on Extended Molecular Dynamics and Enhanced Sampling:Nose Dynamics 30 Years (NOSE30)
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス（東京都・港区）
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] Free energy surface of Water Confined in Slit Pores (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, T., Bai, J., Yasuoka, K., Mitsutake, A. and Zeng, X. C.
  • 学会等名: International Symposium on Extended Molecular Dynamics and Enhanced Sampling:Nose Dynamics 30 Years (NOSE30)
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス（東京都・港区）
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] Self-assemby of triblock Janus nanoparticles solutions confined to a nanoslit using dissipative particle dynamics simulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Arai, N., Yasuoka, K., and Zeng, X.C.
  • 学会等名: The 9th Liquid Matter Conference (Liquids 2014)
  • 発表場所: リスボン（ポルトガル）
  • 年月日: 2014-07-21 – 2014-07-25
• [学会発表] Phase transitions of water confined between two parallel hydrophobic surfaces (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, T., Bai, J., Yasuoka, K., Mitsutake, A., and Zeng, X.C.
  • 学会等名: The 9th Liquid Matter Conference (Liquids 2014)
  • 発表場所: リスボン（ポルトガル）
  • 年月日: 2014-07-21 – 2014-07-25
• [学会発表] Molecular Simulation of Confined Water and Aqueous Solution (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yasuoka
  • 学会等名: 3rd International Conference on Molecular Simulation(ICMS2013)
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Simulation of Confined Fluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yasuoka
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Micro and Nano Technology
  • 発表場所: 上海
  • 招待講演
• [学会発表] 散逸粒子動力学シミュレーションによるナノチューブ内におけるトリブロック Janus粒子の自己集合構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒井規允, 泰岡顕治, X. C. Zeng
  • 学会等名: 第26回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] ナノ細孔中の分子の固液平衡条件を決定するための新規手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金子敏宏, J. Bai,泰岡顕治,光武亜代理, X. C. Zeng
  • 学会等名: 第26回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] Multibaric-multithermal ensemble simulation of water confined in slit pores (2012)
  • 著者名/発表者名: 金子敏宏, 泰岡顕治, 光武亜代理, X. C. Zeng
  • 学会等名: The 6th Mini-Symposium on Liquids
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] 拡張アンサンブル分子動力学法によるスリット型細孔中に閉じ込められた水分子の融点の推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金子敏宏, 泰岡顕治, 光武亜代理, X. C. Zeng
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2012-05-30