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イオン性クラスレートハイドレートの工学利用に向けた熱力学性質とガス包蔵特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26820069
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

室町 実大  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創エネルギー研究部門, 研究員 (50711785)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードイオン性クラスレートハイドレート / 相平衡 / 蓄熱 / ガス分離 / 結晶構造 / 高圧 / 蓄冷媒体 / 熱物性 / クラスレート水和物 / クラスレートハイドレート / ガス貯蔵 / メタン / 二酸化炭素
研究成果の概要

イオン性クラスレートハイドレートは常温近傍でも生成する結晶固体であり、メタンや二酸化炭素などのガスを包蔵するため、空調技術およびガス分離技術への応用が期待されている。本研究ではこれらの機能的性質を制御すべく、生成するために必要となるイオン性ゲスト物質をカルボキシ酸等の様々なアニオンによりデザインした。生成したハイドレートについて、融点や生成分解熱などの熱力学性質測定および結晶構造解析によるガス包蔵特性の解析を行った。以上により、工学利用に向けたイオン性クラスレートハイドレートのガス分離特性および熱力学性質の制御に関わる知見を得た。

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

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Gas-containing semiclathrate hydrate formation by tetra-n-butylammonium carboxylates: acrylate and butyrate2017

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Satoshi Takeya
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: 441 ページ: 59-63

    • DOI

      10.1016/j.fluid.2017.01.008

    • 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] Thermodynamic stabilization of semiclathrate hydrates by hydrophilic group2017

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Risako Kamo, Toru Abe, Toshihiko Hiaki, Satoshi Takeya
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 22 ページ: 13590-13594

    • DOI

      10.1039/c7ra01048f

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bulk Phase Behavior of Tetra-n-butylammonium Bromide Hydrates Formed with Carbon Dioxide or Methane Gas2016

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Yoshitaka Yamamoto, Satoshi Takeya
    • 雑誌名

      Korean Journal of Chemical Engineering

      巻: in press 号: 6 ページ: 1917-1921

    • DOI

      10.1007/s11814-016-0014-9

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase Behavior and Structural Characterization of Ionic Clathrate Hydrate Formed with Tetra‑n‑butylphosphonium Hydroxide: Discovery of Primitive Crystal Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kobori, Sanehiro Muromachi, Tatsuro Yamasaki, Satoshi Takeya, Yoshitaka Yamamoto, Saman Alavi, Ryo Ohmura
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 15 号: 8 ページ: 3862-3867

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.5b00484

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of the ionic clathrate hydrate of tetra-n-butylammonium acrylate2015

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Masato Kida, Satoshi Takeya, Yamamoto Yamamoto, Ryo Ohmura
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Chemistry

      巻: 未定 号: 9 ページ: 954-959

    • DOI

      10.1139/cjc-2014-0539

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydration structures of lactic acid: characterization of the ionic clathrate hydrate formed with a biological organic acid anion2014

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Toru Abe, Yamamoto Yamamoto, Satoshi Takeya
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 16 号: 39 ページ: 21467-21472

    • DOI

      10.1039/c4cp03444a

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Gas Hydrate Formation with Tetra-n-butylammonium Carboxylates: Acrylate and Butyrate2016

    • 著者名/発表者名
      2.Sanehiro Muromachi, Yoshitaka Yamamoto, Tatsuo Maekawa, Satoshi Takeya
    • 学会等名
      The 11th Asian Thermophysical Properties Conference
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase Change Properties of Ionic Clathrate Hydrates Formed with Tetra-n-butylammonium Hydroxybutyrates2016

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Toru Abe, Risako Kamo, Toshihiko Hiaki, Satoshi Takeya, Yoshitaka Yamamoto
    • 学会等名
      Green and Sustainable Chemistry Conference
    • 発表場所
      Berlin
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of gas selectivity of the ionic clathrate hydrate formed with tetra-n-butylammonium bromide2016

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Muromachi, Satoshi Takeya, Yoshitaka Yamamoto
    • 学会等名
      The 251st ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      San Diego Convention Center
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルボキシアニオンをイオン性ゲスト物質とするガスハイドレートの生成2015

    • 著者名/発表者名
      室町実大, 前川竜男, 山本佳孝
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2015
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] β-ヒドロキシカルボン酸基を含むイオン性クラスレートハイドレートの相平衡測定2015

    • 著者名/発表者名
      室町実大, 竹谷敏, 山本佳孝
    • 学会等名
      第36回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸を含むセミクラスレートハイドレートのモルフォロジーと結晶構造2015

    • 著者名/発表者名
      室町実大
    • 学会等名
      平成27年度低温科学研究所・氷科学研究会共同研究集会「H2Oを科学する・2015」
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機酸アニオンを含むセミクラスレートハイドレートに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      室町実大
    • 学会等名
      平成26年度低温科学研究所・氷科学研究会共同研究集会「H2Oを科学する・2014」
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-01-13 – 2015-01-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規なセミクラスレートハイドレートの合成および熱物性測定2014

    • 著者名/発表者名
      加茂莉咲子, 室町実大, 竹谷敏, 山本佳孝
    • 学会等名
      第35回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 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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