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NMRと計算機実験によるカーボンナノ空間における高圧下での水の構造と相転移の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400437
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・ソフトマターの物理
研究機関神奈川大学

研究代表者

松田 和之  神奈川大学, 工学部, 准教授 (60347268)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードナノカーボン / 分子内包 / 液体固体相転移 / 核磁気共鳴 / 分子動力学シミュレーション
研究成果の概要

ナノメートルスケールの空間に閉じ込められた水はバルク状態とは異なる特異な振る舞いを示すことが知られている。本研究ではナノカーボン物質の細孔内部に閉じ込められた水の構造と挙動を核磁気共鳴法と分子動力学シミュレーションなどにより調べた。その結果、ゼオライト鋳型炭素の細孔に閉じ込められた水は、加圧により水分子の運動相関時間が長くなることを明らかにした。また、水分子を内包したカーボンナノチューブのwet-dry転移と内包水の液体固体相転移を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Intertube effects on one-dimensional correlated state of metallic single-wall carbon nanotubes probed by 13C NMR2017

    • 著者名/発表者名
      N. Serita, Y. Nakai, K. Matsuda, K. Yanagi, Y. Miyata, T. Saito, Y. Maniwa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 号: 3 ページ: 035128-035132

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.035128

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diameter-dependent hydrophobicity in carbon nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka Kyakuno, Mamoru Fukasawa, Ryota Ichimura, Kazuyuki Matsuda, Yusuke Nakai, Yasumitsu Miyata, Takeshi Saito, Yutaka Maniwa
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 145 号: 6 ページ: 064514-064514

    • DOI

      10.1063/1.4960609

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Haldane State Formed by Oxygen Molecules Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara, M. Ikeda, T. Kida, K. Matsuda, S. Tadera, H. Kyakuno, K. Yanagi, Y. Maniwa, and K. Okunishi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 11 ページ: 113706-113706

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.113706

    • NAID

      40020264800

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カーボンナノチューブ内包水のwet-dry転移:古典分子動力学法を用いた研究2017

    • 著者名/発表者名
      深澤衛, 客野遥, 市村遼太, 松田和之, 中井祐介, 宮田耕充, 斉藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水のダイナミクスと相転移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 松田和之, 中井祐介, 市村遼太, 斎藤毅, 宮田耕充, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノ細孔を用いた新規アモルファス希ガス固体の作製2016

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 光山遼, 高部陽介, 松田和之, 中井祐介, 宮田耕充, 西原洋知, 京谷隆, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究VI2016

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 深澤衛, 松田和之, 中井祐介, 宮田耕充, 斎藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究V2015

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 深澤衛, 松田和之, 中井祐介, 宮田耕充, 斎藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究IV2015

    • 著者名/発表者名
      客野遥,市村遼太,深澤衛,松田和之,中井祐介,宮田耕充,斎藤毅,真庭豊
    • 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(東京都)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究III2014

    • 著者名/発表者名
      客野遥,松田和之,市村遼太,中井祐介,宮田耕充,真庭豊,斎藤毅
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水・カーボンナノチューブ複合体の物性2014

    • 著者名/発表者名
      市村遼太,塚田諒,芹田昇,客野遥,中井祐介,宮田耕充,松田和之,斎藤毅,畠賢治,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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