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2021 年度 研究成果報告書

初期地球での有機物生成をナノカーボン内の反応で探る

研究課題

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研究課題/領域番号 20K20946
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

川崎 晋司  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40241294)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワードカーボンナノチューブ / 内包 / 初期地球 / 生物有機物 / 擬高圧効果
研究成果の概要

直接的な研究目標であった擬高圧環境下で無機物から生命有機物を合成することはできなかったが、いくつかの興味深い事象を見出すことができた。単層カーボンナノチューブ(SWCNT)に内包された硫黄はバルク試料とは異なるラマンスペクトルとなること、また、チューブ径の異なるSWCNTに内包された硫黄のラマンスペクトルは異なっておりチューブ径に依存して分子構造が変化することを見出した。さらに、鉄硫化物内包SWCNTを電極とし、CO2の電気化学還元を実施したところ、単純なCOとは異なる還元生成物が得られチューブ内反応の特異性が示された。

自由記述の分野

炭素材料科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)のチューブ内に挿入された硫黄分子がチューブ径により異なる分子構造をとることを実験的に明らかにした。このことは、ナノメートルサイズの直径の筒状構造の空間のもつ特異性を示すものであり、学術的な意義がある。また、この特異な空間で二酸化炭素の電気化学還元実験を行うことができることを示し、かつその還元生成物の分析を実施できたことは実験の幅を広げる意味で有意義な成果である。さらに、こうした実験を通して初期地球の生命有機物の生成に関して議論できることを示したことは今後の研究の進展につながる意義深い試みである。

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公開日: 2023-01-30  

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