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常温・常圧下の氷を用いたガス貯蔵材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24656575
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学
研究機関東北大学

研究代表者

水関 博志  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00271966)

研究分担者 ベルスルドフ ロディオン (ベロスルドフ ロディオン)  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10396517)
佐原 亮二  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (30323075)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードクラスレートハイドレート / ガスハイドレート / ガス貯蔵材料 / 第一原理計算 / コンピューターシミュレーション / 材料設計 / エネルギー貯蔵 / 相図作成 / シミュレーション
研究概要

本研究では、様々なガス分子の貯蔵材料としてガスハイドレートを利用するために、複数のゲスト分子を含む各種クラスレートハイドレートの形成と相安定の熱力学的条件を求めた。原子レベルの理論的扱いを行うシミュレーション手法を開発し、ガスハイドレート相が存在可能な広範囲の温度、圧力領域における各種ハイドレートの結晶構造、力学特性、熱力学特性を予測した。ゲスト分子によるハイドレート結晶のホスト構造への影響を格子力学計算により求め、ハイドレート相中のガス成分量を増やす設計指針を得た。ガスクラスレートハイドレートが示す自己保存効果の起源についても知見を得ることができた。

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

    (17件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] “Stability and Composition of Helium Hydrates Based on Ices Ih and II at Low Temperatures”2014

    • 著者名/発表者名
      Rodion V. Belosludov, Yulia Y. Bozhko, Oleg S. Subbotin,‡ Vladimir R. Belosludov, Hiroshi Mizuseki, Yoshiyuki Kawazoe, and Vasily M. Fomin,
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: vol.118, iss.5 号: 5 ページ: 2587-2593

    • DOI

      10.1021/jp411241s

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Modelling of the Phase Diagrams of Clathrate Hydrates for Hydrogen Storage Applications2012

    • 著者名/発表者名
      R. V. Belosludov, R. K. Zhdanov, O. S. Subbotin, H. Mizuseki, M. Souissi, Y. Kawazoe, and V. R. Belosludov
    • 雑誌名

      Mol. Sim.

      巻: 38 号: 10 ページ: 773-780

    • DOI

      10.1080/08927022.2011.654204

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Atomistic Level Description of Guest Molecule Effect on the Formation of Hydrate Crystal Nuclei by Ab Initio Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      R. V. Belosludov, H. Mizuseki, M. Souissi, Y. Kawazoe, J. Kudoh, O. S. Subbotin, T. Adamova, and V. R. Belosludov
    • 雑誌名

      J.Str.Chem.

      巻: 53 ページ: 619-626

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Investigation of Ozone Hydrate Formation Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      O. S. Subbotin, T. P. Adamova, R. V. Belosludov, H. Mizuseki, Y. Kawazoe, and R. Belosludov
    • 雑誌名

      J.Str.Chem.

      巻: 53 ページ: 627-633

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Atomistic Level Description of Guest Molecule Effect on the Formation of Hydrate Crystal Nuclei by Ab Initio Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      R. V. Belosludov, H. Mizuseki, M. Souissi, Y. Kawazoe, J. Kudoh, O. S. Subbotin, T. Adamova, and V. R. Belosludov
    • 雑誌名

      J. Str. Chem.

      巻: 53 ページ: 619-626

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Investigation of Ozone Hydrate Formation Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      O. S. Subbotin, T. P. Adamova, R. V. Belosludov, H. Mizuseki, Y. Kawazoe, and V. R. Belosludov
    • 雑誌名

      J. Str. Chem.

      巻: 53 ページ: 627-633

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Study of Gas Storage Materials based on Clathrate Hydrate2013

    • 著者名/発表者名
      H. Mizuseki, R. V. Belosludov, O. S Subbotin, V. Belosludov, and Y. Kawazoe
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2013
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation Study of Gas Storage Materials based on Clathrate Hydrates2013

    • 著者名/発表者名
      H. Mizuseki, R. V. Belosludov, O. S Subbotin, V. Belosludov, and Y. Kawazoe
    • 学会等名
      The 3rd AICS International Symposium
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 川添良幸第一原理計算による新規有機水素貯蔵材料の評価2013

    • 著者名/発表者名
      水関博志、N. S. Venkataramanan、佐原亮二
    • 学会等名
      ナノ学会第11回大会
    • 発表場所
      東京工業大学・百年記念館
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling on Storage Properties in Potential Hydrogen Storage Media2013

    • 著者名/発表者名
      H. Mizuseki
    • 学会等名
      8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing (PRICM-8)
    • 発表場所
      Waikoloa, HI, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理計算による新規有機水素貯蔵材料の評価2013

    • 著者名/発表者名
      水関博志、N. S. Venkataramanan、佐原亮二、川添良幸
    • 学会等名
      ナノ学会第11回大会
    • 発表場所
      東京工業大学・百年記念館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://imcm.kist.re.kr/?q=profile/mizuseki-hiroshi

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://tombo.mobility.niche.tohoku.ac.jp

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-lab.imr.edu/~ccms/Jpn/public_info/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 水関博志(韓国科学技術研究院)

    • URL

      http://imcm.kist.re.kr/?q=profile/mizuseki-hiroshi

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] TOMBO

    • URL

      http://tombo.mobility.niche.tohoku.ac.jp

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東北大学・金属材料研究所・計算材料学センター

    • URL

      http://www-lab.imr.edu/~ccms/Jpn/public_info/

    • 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: 2019-07-29  

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