| 研究課題/領域番号 |
16K17839
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
篠崎 彩子 北海道大学, 理学研究院, 助教 (80570506)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 沈み込み帯 / 窒素 / 高温高圧 / 質量分析 |
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| 研究実績の概要 |
今年度はピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用い、窒素を含む有機物を出発物質として、300℃、1.5 GPaまでの条件での実験を行った。温度圧力条件や保持時間を変えて複数回の実験を行った。常温常圧に回収した試料は有機溶媒中に抽出した後、各種化学分析を行った。
例えば元素分析により化学組成比の変化を調べた。さらに、GC/MSといった質量分析手法を用いた定性、定量分析から、出発物質の残留量の評価、反応生成物の分子量、分子構造の評価を行った。現在、実験結果をもとに化学反応のメカニズムの検討と温度、圧力が与える影響についての考察を行っている。
また、高温高圧下で起こる化学反応をより詳細に検討するために、高温高圧下でのその場観察を行うことを計画し、外熱式ダイヤモンドアンビルセルの立ち上げを進めている。現在加熱テストを行っており、300℃までの加熱が可能であることを確認した。
さらに有機物中のNH-O結合に対する圧力の影響を評価するために、有機堆積物中の主要な窒素源のひとつであるアミノ酸を対象としてKEK BL18Cにおける高圧下粉末X線回折実験、J-PARC BL11における高圧下中性子回折実験を行った。まずは圧力の効果を詳しく調べるため、室温下での実験を行い、10 GPaまでの格子定数の圧縮率の異方性を明らかにした。現在、中性子回折実験についてリートベルト解析を行い、分子間のNH-O結合がその変化に与える影響に対して考察を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
高温高圧実験、回収試料の化学評価とも順調に進み、目標としていた実験を行う事ができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで行ってきたピストンシリンダーを用いた実験をさらに進め、温度圧力条件や保持時間をさらに広げた実験を行う計画である。さらに、出発物質の窒素の含有量や結合状態の異なる出発物質を用いた実験を行う計画である。また、高温高圧下の試料のその場観察のため、外熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた実験を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新たに導入を検討している外熱式ダイヤモンドアンビルセルの設計や予備実験、必要な環境整備に時間がかかり、本年度に導入が間に合わなかったため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
外熱式ダイヤモンドアンビルセル用いた実験のための環境整備のための費用として用いる計画である。また、名古屋大学での各種有機分析を計画している。そのための旅費および、実験に用いる消耗品のための費用として用いる。
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