光散乱・ＮＭＲ分光法によるガスハイドレート構造安定性のゲスト分子依存性の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340100
• 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: 物性Ⅱ
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 佐々木 重雄 岐阜大学, 工学部, 教授 (30196159)
• 研究分担者: 久米 徹二 岐阜大学, 工学部, 准教授 (30293541) ; 奥地 拓生 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (40303599)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 物性実験 / 分子性固体 / ガスハイドレート / ラマン散乱 / ブリュアン散乱 / NMR / 高圧

研究概要

日本近海に大量に賦存し，新エネルギー資源として注目されているメタンハイドレートを有効に活用するために，それらの弾性的性質，構造安定性を調べることは大変重要である．そこで本研究では，ラマン・ブリュアン散乱分光等の測定より，メタン－プロパン混合ガスハイドレート（MPH）および重水素化メタンハイドレート（FDMH）におけるガス分子の包有量および圧力誘起相変化，MPHの弾性的性質の圧力依存性の評価を試みた．
その結果，同じメタンハイドレートでも重水素化物ではメタン分子と水分子の相互作用が異なる可能性があること，包接されるガス分子の種類，ガスハイドレートの構造が変わると弾性的性質が変わることがわかった．

研究成果

• [雑誌論文] Pulsed neutron powder diffraction at high pressure by a capacity-increased sapphire anvil cell (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Okuchi, M. Yoshida, Y. Ohno, N. Tomioka, N. Purevjav, T. Osakabe, S. Harjo, J. Abe, K. Aizawa, S. Sasaki
  • 雑誌名: High Pressure Research 巻: Vol. 33, No.4 ページ: 777-786
  • DOI: 10.1080/08957959.2013.852190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron powder diffraction of small-volume samples at high pressure using compact opposed-anvil cells and focused beam (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Okuchi, S. Sasaki, Y. Ohno, J. Abe, H. Arima, T. Osakabe, T. Hattori, A. Sano-Furukawa, K. Komatsu, H. Kagi, W. Utsumi, S. Harjo, T. Ito, K. Aizawa
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 巻: Vol. 377 ページ: 012013/1-6
  • DOI: 10.1088/1742-6596/377/1/012013
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高圧力下におけるガスハイドレートの単結晶成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 重雄, 奥地 拓生, 久米 徹二, 清水 宏晏
  • 雑誌名: 日本結晶成長学会誌 巻: 38巻,1号 ページ: 45-53
  • URL: http://www.jacg.jp/
  • 査読あり
• [学会発表] メタン-プロパン混合ガスハイドレートの単結晶作製と弾性的性質の圧力依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三輪 晋也, アムグレ, 加納 昌樹, 楠神 幸大, 松岡 岳洋, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 低温科学研究所研究集会「H_2O を科学する・2013」
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所
  • 年月日: 20131202-03
• [学会発表] 完全重水素化メタンハイドレート sI 相, sH相単結晶の高圧ラマンスペクトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢橋 諒, 吉田 将司, 長谷川 雅也, 山田 健太, 松岡 岳洋, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 低温科学研究所研究集会「H_2Oを科学する・2013」
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所
  • 年月日: 20131202-03
• [学会発表] 高圧ブリュアン散乱測定による単結晶窒素ハイドレートsII相の弾性的性質の決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井 宏紀, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第3回メタンハイドレート総合シンポジウム (CSMH-3)
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター
  • 年月日: 20131130-1201
• [学会発表] 高圧ラマン散乱分光によるプロパン-メタン, プロパン-窒素混合ガスハイドレートの構造安定性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将司, 高橋 優太, 久米 徹二, 佐々木 重雄, 清水 宏晏
  • 学会等名: 第3回メタンハイドレート総合シンポジウム(CSMH-3)
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター
  • 年月日: 20131130-1201
• [学会発表] 完全重水素化メタンハイドレートにおけるゲストメタン分子の高圧ラマンスペクトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢橋 諒, 吉田 将司, 山田 健太, 長谷川 雅也, 松岡 岳洋, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 20131114-16
• [学会発表] メタン-プロパン混合ガスハイドレートの高圧ブリュアン散乱II (2013)
  • 著者名/発表者名: 三輪 晋也, 加納 昌樹, 楠神 幸大, 松岡 岳洋, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 20131114-16
• [学会発表] メタン-プロパン混合ガスハイドレートの単結晶生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宝阿木古楞(アムグレ), 三輪 晋也, 松岡岳洋, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 20131114-16
• [学会発表] 重水素化メタンハイドレートにおけるゲスト分子のラマンスペクトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 重雄, 矢橋 諒,吉田 将司, 松岡 岳洋, 久米 徹二
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 20130925-28
• [学会発表] High-pressure Brillouin study on plastic crystals of neopentane and adamantine (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sasaki, Y. Horibe, T. Kume
  • 学会等名: APS-SCCM and AIRAPT-24 Joint Conference
  • 発表場所: Seattle, Washington
  • 年月日: 20130707-12
• [学会発表] Elastic properties of methane-propane mixed gas hydrate under high pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Miwa, M. Kanou, T. Kume, S. Sasaki
  • 学会等名: APS-SCCM and AIRAPT-24 Joint Conference
  • 発表場所: Seattle, Washington
  • 年月日: 20130707-12
• [学会発表] High-pressure Raman study of fully deuterated methane hydrate (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Yabashi, M. Yoshida, T. Kume, S. Sasaki
  • 学会等名: APS-SCCM and AIRAPT-24 Joint Conference
  • 発表場所: Seattle, Washington
  • 年月日: 20130707-12
• [学会発表] ガスハイドレート sI相および sII相の弾性的性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 重雄, 松岡 岳洋, 久米 徹二
  • 学会等名: 関西・中部誘電体セミナー
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-12-21
• [学会発表] 燃える氷"メタンハイドレート"と高圧物性科学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 重雄
  • 学会等名: 電気学会東海支部学術講演会
  • 発表場所: 豊橋技術科大学
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] メタン-プロパン混合ガスハイドレートの弾性的性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加納 昌樹, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第4回メタンハイドレート総合シンポジウム (CSMH-4)
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター
  • 年月日: 20121213-14
• [学会発表] 重水素化メタンハイドレートの高圧ラマン散乱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将司, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第4回メタンハイドレート総合シンポジウム (CSMH-4)
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター
  • 年月日: 20121213-14
• [学会発表] 高圧ブリュアン散乱によるメタン-プロパン混合ガスハイドレートの弾性的性質に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加納 昌樹, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 低温科学研究所萌芽研究研究集会「H_2Oを科学する・2012」
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所
  • 年月日: 20121206-07
• [学会発表] 高圧ラマン散乱によるガスハイドレートの研究と今後の展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 重雄, 奥地 拓生, 久米 徹二, 清水 宏晏
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学会館, 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 20121107-09
• [学会発表] メタン-プロパン混合ガスハイドレートの高圧ブリュアン散乱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加納 昌樹, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学会館, 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 20121107-09
• [学会発表] NMR・中性子・ラマン散乱同時測定用対向アンビルセル技術の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥地 拓生, 佐々木 重雄, 吉田 将司, 大野 祥希, 長壁 豊隆
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学会館, 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 20121107-09
• [学会発表] プレジャブ ナランゴー,メタンハイドレート高圧相の粉末中性子回折による精密構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥地 拓生, 佐々木 重雄, 竹谷 敏, 吉田 将司, 富岡 尚敬
  • 学会等名: 第4回J-PARC/MLF シンポジウム・茨城県ビームライン平成23年度成果報告会
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京都江東区)
  • 年月日: 20121010-11
• [学会発表] 窒素ハイドレート sII 相の弾性的性質II (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井 宏紀, 久米 徹二, 佐々木 重雄
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学(沖縄県中頭郡西原町)
  • 年月日: 20111109-11
• [学会発表] プロパンを主体とした混合ガスハイドレートsII相の構造安定性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将司, 高橋 優太, 佐々木 重雄, 久米 徹二, 清水 宏晏
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学(沖縄県中頭郡西原町)
  • 年月日: 20111109-11
• [学会発表] 小型対向アンビルセルによる微小試料の高圧中性子粉末回折実験技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥地 拓生, 佐々木 重雄, 大野 祥希, 阿部 淳, 有馬 寛, 長壁 豊隆, 佐野 亜沙美, 服部 高典, 内海 渉, 小松 一生, 鍵 裕之
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学(沖縄県中頭郡西原町)
  • 年月日: 20111109-11
• [学会発表] Neutron powder diffraction using compact anvil cell and focused beam at J-PARC (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Okuchi, S. Sasaki, Y. Ohno, J. Abe, H. Arima, T. Osakabe, A. Sano, T. Hattori, W. Ustumi, K. Komatsu, H. Kagi
  • 学会等名: AIRAPT-23
  • 発表場所: Bhabha Atomic Research Centre, Mumbai, India
  • 年月日: 20110925-30
• [備考]
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~amsec/