高温・高圧水環境でのコロイド輸送に関する基礎的研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540495
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 出口 茂 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, チームリーダー (40344296)
• 研究分担者: 小山 岳人 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 研究員 (50533858)
• 連携研究者: 向井 貞篤 京都大学, 大学院工学研究科, 特定准教授 (30371735)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 鉱床形成 / 超臨界水

研究概要

水に不溶な物質が、コロイドとして水に安定分散されて輸送される機構(コロイド輸送)は、熱水鉱床の形成等、地殻内部での高温・高圧水を媒体とした水に不溶な物質の輸送に重要な働きをしていると考えられる。本研究では、コロイド輸送プロセスを支配する粒子の分散安定性が、高温・高圧水中では温度のみならず、圧力、すなわち深度にも依存することを示す実験的結果を初めて得た。気/液臨界点(T_c = 374℃、P_c = 22.1 Mpa)に近い高温・高圧下では、また、水は様々な炭化水素と自由に相溶する。本研究では超臨界水と油の均一溶液を急冷して相分離を誘起した際に、炭化水素がナノメートルサイズの油滴として水に分散した乳化物が生成することも合わせて見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Bottom-up formation of dodecane-in-water nanoemulsions from hydrothermal homogeneous solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Deguchi、Nao Ifuku
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 52 (25) ページ: 6409-6412
  • DOI: DOI:10.1002/anie.201301403.
  • 査読あり
• [雑誌論文] ソフトマターと極限環境 (2012)
  • 著者名/発表者名: 出口 茂
  • 雑誌名: 工業材料 巻: 60 (10) ページ: 18-21
  • URL: http://pub.nikkan.co.jp/magazines/detail/00000333
• [学会発表] Oleo Science in Marine World, 招待講演 (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Deguchi
  • 学会等名: World Congress on Oleo Science, Nagasaki
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20120930-1004
• [学会発表] Nanoemulsification Process Inspired by Extreme Environment in Deep-Sea, ポスター発表 (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Deguchi, Nao Ifuku
  • 学会等名: 26th Conference of the European Colloid and Interface Society (ECIS 2012)
  • 発表場所: Malmo, Sweden
  • 年月日: 20120902-0907
• [学会発表] Preparation of O/W-Nanoemulsions by Hydrothermal Emulsification, ポスター発表 (2012)
  • 著者名/発表者名: Nao Ifuku, Shigeru Deguchi
  • 学会等名: IACIS2012
  • 発表場所: Sendai International Center
  • 年月日: 20120513-18
• [学会発表] 超臨界水を用いたボトムアップのナノ乳化, 招待講演 (2012)
  • 著者名/発表者名: 出口 茂
  • 学会等名: 第9回千葉科学大学コスメティックシンポジウム
  • 発表場所: 千葉科学大学
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 超臨界水の特性を利用したボトムアップによる乳化手法, 口頭発表 (2011)
  • 著者名/発表者名: 出口 茂、伊福菜穂
  • 学会等名: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] 水熱乳化法によるO/Wナノエマルションの調製, ポスター発表 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊福菜穂、出口 茂
  • 学会等名: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] 超臨界水の特性を利用したボトムアップ乳化手法, 口頭発表 (2011)
  • 著者名/発表者名: 出口 茂
  • 学会等名: 第6回千葉科学大学コスメティックサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 日本化学会館、東京
  • 年月日: 2011-12-02
• [備考] (1)水に微細油を均一分散 機構など「超臨界」の技術応用、日経産業新聞、2013年6月7日10面 報道関連情報
• [備考] (2)深海底から噴き出す熱水にヒントを得てナノテクノロジーを開発 ～たったの10秒でナノエマルション化に成功～、ナノテクジャパン、2013年5月24日 報道関連情報
• [備考] (3)深海底の熱水ヒントに"ナノ・エマルション"生成、サイエンスポータル、2013年5月20日 報道関連情報
• [備考] (4)ナノテクノロジービジネスの可能性、咲くシーズ、BS JAPAN、出演、2013年5月18日放映 報道関連情報
• [備考] (5)海洋機構、10秒でナノ油滴を生成-深海の熱水に着目、日刊工業新聞、2013年5月15日23面 報道関連情報
• [備考] (6)JAMSTEC、深海底から噴き出す熱水をヒントにしたナノテク技術を開発、マイナビニュース、2013年5月15日 報道関連情報
• [備考] (7)ナノ油滴を水に分散させたナノエマルションを短時間で生成|海洋研究開発機構のチームが深海の熱水噴出孔周辺の環境をヒントに、ワイリー・サイエンスカフェ、2013年5月15日 報道関連情報
• [備考] (8)Mixing Water and Oil: A Magic Process, ChemistryViews, May 15, 2013 報道関連情報
• [備考] (9)Bottom-up process for making dodecane-in-water nanoemulsions, Phys.org, May 15, 2013 報道関連情報
• [備考] (10)超臨界水を利用して、『たった10秒でナノ乳化!』、エステティック通信、2012年4月号(2012年3月10日発売) 報道関連情報
• [備考] (1)第12回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議(東京ビッグサイト、2013年1月30日 -2月1日、「深海から生まれたナノテクノロジー」と題したセミナーおよびブース展示 アウトリーチ活動情報
• [備考] (2)第3回国際化粧品開発展(東京ビッグサイト、 2012年6月27日-6月29日、「深海の極限環境に学んだ新しいナノ乳化手法」と題したセミナーおよびブース展示 アウトリーチ活動情報
• [産業財産権] Method for Producing Emulsion (2012)
  • 発明者名: Shigeru Deguchi, Nao Ifuku
  • 権利者名: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
  • 産業財産権番号: WO Patent,PCT/JP2012/064759
  • 出願年月日: 2012-06-08
  • 外国
• [産業財産権] 乳化物の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 出口 茂、伊福菜穂
  • 権利者名: 独立行政法人海洋研究開発機構
  • 公開番号: 特許公開,特開2013-39547
  • 出願年月日: 2011-08-19