ナノ細孔内部の分子・イオンの移動現象の解析と制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360092
• 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: 熱工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大宮司 啓文 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10302754)
• 研究協力者: 遠藤 明 産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, グループ長
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: マイクロ・ナノスケール物質移動 / 流体 / 化学物理 / 化学工学

研究概要

近年のナノスケールの流体システムに関する材料合成，実験計測，理論解析技術の進歩は10ナノメートルより小さい流路内部のイオン移動を体系的に研究することを可能にしている．このように小さな系では，大きな系では見られないような特異なイオン移動現象が見られる．10ナノメートよりも小さい流路におけるイオン移動の研究は，細胞におけるタンパク質のイオンチャネルを模倣するような人工イオンチャネルを探索したり，高エネルギー密度の燃料電池におけるプロトン交換膜を探索したりする機会を提供する．この研究では，規則的な細孔構造をもつメソポーラスシリカ内部を流れるイオン流について実験計測と理論解析を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Ion transport in sub-10 nm Nanofluidic channels - Synthesis, measurement and modeling (2014)
  • 著者名/発表者名: Junho Hwang and Hirofumi Daiguji
  • 雑誌名: Israel Journal of Chemistry 巻: 54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton transport in mesoporous silica SBA-16 thin films with three dimensional cubic structures (2013)
  • 著者名/発表者名: Junho Hwang and Hirofumi Daiguji
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 ページ: 2406-2411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion transport in mesoporous silica SBA-16 thin films with 3D cubic structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Daiguji, Junho Hwang, Asuka Takahashi, Sho Kataoka and Akira Endo
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 28 ページ: 2671-3677
  • 査読あり
• [学会発表] Ion and proton transport in mesoporous silica SBA-16 thin films with three dimensional cubic structures (2013)
  • 著者名/発表者名: Junho Hwang and Hirofumi Daiguji
  • 学会等名: ASME 11th International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels (ICNMM2013)
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2013-06-19
• [学会発表] Ion transport in mesoporous silica SBA-16 thin films with 3D cubic structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Junho Hwang and Hirofumi Daiguji
  • 学会等名: 7th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena -Science and Engineering
  • 発表場所: Shima, Japan
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Transport and adsorption phenomena in mesoporous silica (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Daiguji
  • 学会等名: ASME 10th International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels (ICNMM2013)
  • 発表場所: Rio Grande, Puerto Rico
  • 年月日: 2012-07-10