クラスレートハイドレート表面の構造と触媒機能

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540563
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 深澤 倫子 明治大学, 理工学部, 准教授 (40409496)
• 研究協力者: 関根 由莉奈 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (00636912)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 地球惑星物質

研究概要

低温真空条件下でクラスレートハイドレート薄膜を生成し、赤外分光法を用いて分子振動状態を解析した。実験の結果、二酸化炭素クラスレートハイドレート薄膜の生成に成功し、ハイドレート形成に最適な熱力学条件を決定した。さらに、赤外スペクトルの解析により、構造の温度変化の過程を明らかにした。解析には、ホスト格子を構成する水分子のO-H伸縮振動モードと、ゲストとして包接される二酸化炭素分子の非対称伸縮振動モードの振動数を用いた。解析の結果得られた振動数の温度変化を基に、相転移の過程を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Structural changes of water in poly(vinyl alcohol) hydrogel during dehydration (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kudo, J. Ishida, G. Syuu, Y. Sekine, and T. Ikeda-Fukazawa
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 140 ページ: 044909(8)
  • DOI: 10.1063/1.4862996
• [雑誌論文] Microrheology of polysaccharide nano gel-integrated system (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekine, K. Okazaki, T. Ikeda-Fukazawa, M. Ichikawa, K. Yoshikawa, S. Mukai, and K. Akiyoshi
  • 雑誌名: Colloid and Polymer Science 巻: 292 ページ: 325-331
  • DOI: 10.1007/s00396-013-3069-8
• [雑誌論文] Effects of crosslinker density on the polymer network structure in poly-N, N-dimethylacrylamide hydrogels (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda-Fukazawa, N. Ikeda, M. Tabata, M. Hattori, M. Aizawa, S. Yunoki, and Y. Sekine
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part B : Polymer Physics 巻: 51 ページ: 1017-1027
  • DOI: 10.1002/polb.23305
• [雑誌論文] A Hybrid Hydrogel BIomaterial by Nanogel Engineering: Bottom-up design with nanogel and liposome building blocks to develop a multidrug delivery system (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekine, Y. Moritani, T. Ikeda-Fukazawa, Y. Sasaki, and K. Akiyoshi
  • 雑誌名: Advanced Healthcare Mater 巻: 1 ページ: 722-728
  • DOI: 10.1002/adhm.201200175
• [雑誌論文] Structure and dynamics of water in mixed solutions including laponite and PEO (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Morikubo, Y. Sekine, and T. Ikeda-Fukazawa
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 134 ページ: 044905(9)
  • DOI: 10.1063/1.3533233
• [学会発表] Structure and properties of ice in hydrogels (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekine, T. Ikeda-Fukazawa, S. Chi, K. Andrews, J. A. Fernandez-Baca, H. Fukazawa
  • 学会等名: 13th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice
  • 発表場所: Thayer School of Engineering at Dartmouth, USA
  • 年月日: 20140300
• [学会発表] NaCl添加によるκ-カラギーナンのゲル化挙動の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 勝又友裕, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ポリマー材料中の水の構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梶原祐太郎, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ポリメタクリル酸メチル樹脂の気泡構造の発泡温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安孝祥, 関根由莉奈, 相澤守, 深澤倫子
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 糖水溶液中に形成する氷結晶の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関根由莉奈, 深澤倫子, 梶原祐太郎, 伊東雄, 深澤裕
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 水素ハイドレートにおけるケージ構造の占有率依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊東雄, 深澤倫子
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] κ-カラギーナンのゲル化過程における塩化ナトリウムの効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 勝又友裕, 関根由莉奈, 室田明彦, 深澤倫子
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 反復凍結融解に伴うポリビニルアルコールハイドロゲルの網目構造の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川希, 工藤久志, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] ポリメタクリル酸メチル樹脂における微小気泡構造の発泡温度依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安孝祥, 吉田恒二, 相澤守, 深澤倫子
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 乾燥に伴うポリビニルアルコールハイドロゲルの網目収縮過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田純一, 工藤久志, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 重水含有 poly-N, N-dimethyl -acrylamideハイドロゲルにおける水の構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 綿野仁, 池田尚弘, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 凍結融解に伴うポリビニルアルコールハイドロゲルの構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川希, 工藤久志, 石田純一, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] NaCl含有κ-カラギーナンのマイクロレオロジー特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝又友裕, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 水素ハイドレート中に存在する空ケージの構造とダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊東雄, 深澤倫子
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 乾燥に伴う物理架橋ポリビニルアルコールハイドロゲル中の水の構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 工藤久志, 石田純一, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第60高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] X 線回折法による乾燥に伴う poly-N, N-dimethylacryl -amide ハイドロゲルの構造変化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 成田健太郎, 岡野佑司, 田畑麻友, 関根由莉奈, 深澤倫子
  • 学会等名: 第60高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20110900