分子の運動性を利用した２次元核磁気共鳴法の開発と実材料への応用

• 研究課題/領域番号: 24750008
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 大窪 貴洋 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50534541)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 二次元逆ラプラス変換 / 核磁気共鳴 / 緩和時間 / 拡散係数 / 水和反応 / 空隙構造 / 高分子膜 / 多孔質材料 / 2次元ラプラス逆変換 / 自己拡散係数 / 非破壊検査 / 2次元逆ラプラス変換 / セメントペースト / 二次元核磁気共鳴法 / 特異値分解

研究成果の概要

核磁気共鳴法で観測される緩和時間や拡散係数を軸とする2次元逆ラプラス変換を行うプログラムを開発した。開発したプログラムを用いてモデルデータの解析を行い、安定な解を得るためのノイズやサンプリングポイント等の実験条件を検証を行った。開発した手法をプロトン交換電解質膜に応用し、緩和時間と拡散係数を軸とする2次元スペクトルを得た。その結果、2種類の電解質膜のチャンネル構造を識別し、それぞれのチャンネル構造中での拡散係数を評価することができた。

研究成果

• [雑誌論文] ラプラス逆変換と分析化学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大窪 貴洋
  • 雑誌名: ぶんせき 巻: 11 ページ: 639-641
• [雑誌論文] 1H 核磁気共鳴法によるセメント中の微細空隙構造の経時的観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古瀬佑馬, 高橋貴文, 田中徹, 大窪貴洋
  • 雑誌名: コンクリート工学論文集 巻: 24 ページ: 67-73
  • NAID: 130003378381
  • 査読あり
• [学会発表] ラプラス逆変換法を用いたポリイソプレンゴムのT2緩和分布解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角村将希, 浅野敦志, 大窪貴洋
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-05-27 – 2015-05-29
• [学会発表] CB充填ポリイソプレンゴムのT2減衰曲線のラプラス逆変換 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角村将希, 浅野敦志, 大窪貴洋
  • 学会等名: 第57回固体NMR・材料フォーラム
  • 発表場所: 鶴見
  • 年月日: 2015-05-21 – 2015-05-22
• [学会発表] CB充填ポリイソプレンゴムのT2緩和分布解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角村将希, 浅野敦志, 大窪貴洋
  • 学会等名: 高分子学会NMR研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-05-15
• [学会発表] 水分子のNMRダイナミクス解析を用いた高分子と水の相互作用に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀谷俊輔、岩本脩成、関根素馨、Gregory S. Boutis、大窪貴洋、朝倉哲郎
  • 学会等名: 第54回NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-13
• [学会発表] 1Hの緩和と拡散を利用したプロトン電導性高分子膜の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大窪 貴洋
  • 学会等名: 第56回固体NMR材料フォーラム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] 含水状態の絹中の水のNMR緩和挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩本脩成、グレゴリー ボーチス、大窪貴洋、奥下慶子、朝倉哲郎
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] 二次元ラプラス逆変換におけるsmoothingパラメータの決定法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大窪貴洋, 岩舘泰彦
  • 学会等名: 第18回マイクロイメージング研究会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-12
• [学会発表] 含水状態のポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)の13C固体NMRおよび水のNMRダイナミクス研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡部英司、佐藤浩子、関根素馨、鞍野佳孝、平野朋広、右手浩一、ボウティス グレゴリー S.、大窪貴洋、朝倉哲郎、奥下慶子、小川達也、青木昭宏
  • 学会等名: 第63回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [学会発表] 含水状態の絹の13C DD/MAS NMRおよび水のNMRダイナミクス解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩本脩成、下川床遼、磯部洸太郎、ボウティス グレゴリー S.、大窪貴洋、朝倉哲郎
  • 学会等名: 第63回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [学会発表] 2次元緩和相関1H NMRによるセメント材料の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古瀬 佑馬, 高橋 貴文, 出口 健三 大木 忍, 清水 禎, 前田 孝一, 岩舘 泰彦, 大窪 貴洋
  • 学会等名: 第53回NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 固体NMRによるセメント硬化体の化学構造および水和・硬化プロセスの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 髙橋 貴文, 古瀬 佑馬, 大窪 貴洋, 金橋 康二
  • 学会等名: 第53回NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 緩和と拡散を利用した核磁気共鳴法による多孔質材料の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大窪 貴洋, 岩舘 泰彦
  • 学会等名: 第182回溶融塩委員会
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] 二次元ラプラス逆変換利用した緩和と拡散による材料解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大窪 貴洋, 岩舘 泰彦
  • 学会等名: 第53回NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 固体NMRによるセメント硬化体の化学構造および水和・硬化プロセスの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙橋 貴文, 古瀬 佑馬, 大窪 貴洋, 金橋 康二
  • 学会等名: 第51回NMR討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 核磁気共鳴法によるセメント水和プロセスの解析 (微細空隙構造の時間依存性挙動の評価) (2012)
  • 著者名/発表者名: 古瀬 佑馬, 大窪 貴洋, 岩舘 泰彦, 高橋 貴文
  • 学会等名: 鉄鋼協会第164回秋季講演大会
  • 発表場所: 松山
• [備考] ソフトウェア
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb10/software.html
• [備考] ソフトウェア
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb10/software.html