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弱電解質の拡散によって駆動される荷電コロイドのダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 24540440
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
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

奥薗 透  名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10314725)

研究分担者 山中 淳平  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (80220424)
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 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード荷電コロイド / 結晶化 / 粒子シミュレーション / 連続体シミュレーション / コロイド結晶 / 高分子電解質 / 数値シミュレーション / 弱電解質
研究成果の概要

塩基濃度勾配下における荷電コロイドのダイナミクスを記述する粒子モデルおよび連続体モデルを構築した。これらのモデルでは、粒子表面における解離反応の効果を考慮した。これらのモデルに基づいた数値シミュレーションにより、不均一な塩基濃度場中で、コロイド粒子の結晶状態と液体状態が共存すること、および粒子が塩基濃度勾配の方向に輸送されることを示唆する結果を得た。これらの結果を実験と比較することにより、モデルの妥当性を検討した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Thermoresponsive Colloidal Crystallization Using Adsorption of Ionic Surfactants2014

    • 著者名/発表者名
      A. Toyotama, M. Yamamoto, Y. Nakamura, C. Yamazaki, A. Tobinaga, Y. Ohashi, T. Okuzono, H. Ozaki, F. Uchida, J. Yamanaka
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 26 号: 14 ページ: 4057-4059

    • DOI

      10.1021/cm500580q

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesoscopic simulation of phase behaviors and structures in an amphiphile-solvent system2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, E. Yasuno, Y. Kawabata, T. Okuzono, T. Kato
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 89 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.89.062310

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exclusion of impurity particles in charged colloidal crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Yoshizawa, Akiko Toyotama, Tohru Okuzono and Junpei Yamanaka
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 10 号: 19 ページ: 3357-3361

    • DOI

      10.1039/c3sm52912f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recrystallization and Zone Melting of Charged Colloids by Thermally Induced Crystallization2013

    • 著者名/発表者名
      Mariko Shinohara, Akiko Toyotama, Misaki Suzuki, Yukihiro Sugao, Tohru Okuzono, Fumio Uchida, and Junpei Yamanaka
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 31 ページ: 9668-9676

    • DOI

      10.1021/la401410g

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Striation Pattern of Impurity Particles in Charged Colloidal Crystals Formed by Stepwise Thermally Induced Crystallization2012

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Sugao
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 41 号: 10 ページ: 1163-1165

    • DOI

      10.1246/cl.2012.1163

    • NAID

      10031120616

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 塩基濃度勾配による高分子電解質の輸送2015

    • 著者名/発表者名
      奥薗 透、関 友崇、豊玉彰子、山中淳平
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of cluster formation in binary charged colloids2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okuzono, K. Odai, T. Masuda, A. Toyotama, J. Yamanaka
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反対電荷をもったコロイド粒子のクラスター形成2015

    • 著者名/発表者名
      増田竜大、小田井香奈、奥薗透、豊玉彰子、山中淳平
    • 学会等名
      第4回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-01-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 塩基濃度勾配下での荷電コロイドの結晶化2014

    • 著者名/発表者名
      関友崇、奥薗透、豊玉彰子、山中淳平
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス(愛知県・春日井市)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of phase-separated domains of polyelectrolytes under pH gradient2014

    • 著者名/発表者名
      T. Okuzono, A. Toyotama, J. Yamanaka
    • 学会等名
      9th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      リスボン(ポルトガル)
    • 年月日
      2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 塩基濃度勾配下における高分子電解質ドメインのダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      奥薗透、豊玉彰子、山中淳平
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamics of polyelectrolyte domains under a gradient of weak electrolyte concentration2013

    • 著者名/発表者名
      Tohru Okuzono, Akiko Toyotama, and Junpei Yamanaka
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      ローマ大学(ローマ、イタリア)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 弱電解質拡散場中の高分子電解質ドメインのダイナミクス2013

    • 著者名/発表者名
      奥薗透、豊玉彰子、山中淳平
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical study of dynamics of charged colloidal crystals with a coarse-grained continuum model

    • 著者名/発表者名
      Tohru Okuzono
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩基拡散による荷電コロイド結晶歪みのモデル化

    • 著者名/発表者名
      奥薗 透
    • 学会等名
      第2回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩基拡散場中のコロイドダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      奥薗 透
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Pattern Formations and Oscillatory Phenomena (Chapter 5)2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Kinoshita ed., Junpei Yamanaka, Tohru Okuzono, and Akiko Toyotama
    • 総ページ数
      263
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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