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水素結合ネットワークに基づく水素イオン・水酸化物イオンの振る舞いの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24654082
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東北大学

研究代表者

赤木 和人  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (50313119)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード水 / 水素結合ネットワーク / 水素イオン / 水酸化物イオン / 環状構造 / 第一原理計算 / 計算機シミュレーション / 固液界面 / 水の構造化
研究概要

水中での水素イオンや水酸化物イオンの動き方や分布を決めているルールが分かると、触媒反応の理解や制御への道が大きく開ける。本課題では、水分子同士が弱くつながった水素結合ネットワークに含まれる「環状構造」に着目した解析を行い、(1)液体水にはその「環状構造」に起因するミクロな不均一性があること、(2)水素イオンや水酸化物イオンはある種の「環状構造」から反発的な相互作用を受けることを見出した。これらは計算機シミュレーションで得られた知見であるが、モデルの精度に左右されない丈夫な概念であることも示唆された。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (11件) (うち招待講演 5件)

  • [学会発表] H_2SO_<4a>q/ Pt(111)界面での水素イオンの挙動の理論的解明2014

    • 著者名/発表者名
      赤木和人
    • 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(神奈川)
    • 年月日
      2014-03-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Hydrogen Ions at Solid- Liquid Interfaces2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      The AIMR International Symposium2014 (AMIS2014)
    • 発表場所
      Sendai International Center (Sendai)
    • 年月日
      2014-02-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydronium Ions at Solid- Liquid Interfaces2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      The 2014 International Conference on Hydrogen Production (ICH2P- 2014)
    • 発表場所
      Kyushu University (Fukuoka)
    • 年月日
      2014-02-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydronium Ions at Solid-Liquid Interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      the 12^<th> International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center (Tsukuba)
    • 年月日
      2013-11-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Roles of Hydrogen-Bond Network at Solid-Liquid Interface2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Doshisha University (Kyoto)
    • 年月日
      2013-09-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of Hydrogen-bond Network at Solid-Liquid Interface2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyotanabe Campus, Doshisha University, Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of Hydrogen-bond Network at Solid-Liquid Interface

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Doshisha University (Kyoto)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydronium Ions at Solid-Liquid Interfaces

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      the 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center (Tsukuba)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hydronium Ions at Solid-Liquid Interfaces

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      the 2014 International Conference on Hydrogen Production (ICH2P-2014)
    • 発表場所
      Kyushu University (Fukuoka)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Hydrogen Ions at Solid-Liquid Interfaces

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Akagi
    • 学会等名
      The AIMR International Symposium 2014 (AMIS2014)
    • 発表場所
      SENDAI INTERNATIONAL CENTER (Sendai)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] H2SO4aq/Pt(111)界面での水素イオンの挙動の理論的解明

    • 著者名/発表者名
      赤木 和人
    • 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(神奈川)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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