加圧低温水の液液相転移及び動的性質と,水への化学的圧力印加効果

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340118
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小國 正晴 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50144423)
• 連携研究者: 東崎 健一 千葉大学, 教育学部, 教授 (30102031)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 水 / ガラス転移 / 相転移 / 熱容量 / 構造緩和

研究概要

種々の第二成分を有する細孔内希薄水溶液の低温熱容量を測定した。純水で233Kに観測された極大は,メタノール等を加えたときには消失し,ヒドロキシルアミン(HA)を加えたときには明瞭なピークに発達し,一次相転移の特徴を示した。相転移温度はHA組成の増大とともに上昇し,圧力の増大とともに下降した。5wt% HA水溶液では,相転移ピーク強度は圧力の増大とともに減少した。これらの結果に基づいて, HA添加は水に負の圧力印加効果を及ぼし,純水の液液相転移とその臨界点は負の圧力領域にあるという新たな相図モデルを提示した。

研究成果

• [雑誌論文] Thermal Characters of the Channel Water Confined in the Nanopores with Crystalline Pore-Wall Structure in[ M(H_2bim)_3](TMA)-nH_2O (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, M. Tadokoto, and M. Oguni
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calorimetric Study of Water's Glass Transition in Nanoscale Confinement, Suggesting a Value of 210 K for Bulk Water (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Oguni, Y. Kanke, A. Nagoe and S. Namba
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 巻: 115 ページ: 14023-14029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Findings of C_p Maximum at 233 K for the Water within Silica Nanopores and Very Weak Dependence of the Tmax on the Pore Size (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nagoe, Y. Kanke, M. Oguni, and S. Namba
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 巻: 114 ページ: 13940-13943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen-bond network formation of water molecules and its effects on the glass transitions in the ethyleneglycol aqueous solutions : failure of the Gordon. Taylor law in the water-rich range and absence of the T_g=115K rearrangement process in bulk pure (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nagoe and M. Oguni
  • 雑誌名: J. Phys.: Condens. Matter 巻: 22 ページ: 325103/1-325103/8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abrupt increase of Tg with dilution of methanol aqueoussolutions within silica pores, as potentiallyreflecting development of a hydrogen-bondnetwork inherent to the water molecule (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nagoe, Y. Kanke and M. Oguni
  • 雑誌名: J. Phys.: Condens. Matter 巻: 22 ページ: 365105/1-365105/7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ordering and Freezing-in Phenomena of Nanochannel Water in CrystallineOrganic/Inorganic Self-Assembled Complex[ Cr(H_2bim) 3](TMA)-23. 5H_2O (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, M. Oguni, M. Tadokoro and C. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 113 ページ: 14323-14328
  • 査読あり
• [学会発表] 低温ナノ細孔水の相挙動への第2成分添加効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 名越篤史,小國正晴
  • 学会等名: 第47回熱測定討論会
  • 発表場所: 桐生市民文化会館・桐生
  • 年月日: 2011-10-22