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2015 年度 実施状況報告書

乾燥ハイドロゲルを利用した氷薄膜の創成と表面解析

研究課題

研究課題/領域番号 26400522
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, 教授 (40409496)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードハイドロゲル / 水 / 氷
研究実績の概要

宇宙空間には大量の水が存在し、生命の発生源の一つとして注目される。水は条件に応じて様々な形態をとるが、星間分子雲中の水の場合にはアモルファス氷薄膜として存在する。星間分子雲では、アモルファス氷表面上で様々な分子の合成反応が起こると考えられているが、その表面構造については研究された例がほとんどなく、明らかではない。本研究では、乾燥ハイドロゲル中に残存する水がアモルファス氷様の構造を持つことに着目し、これを用いた新たなアモルファス氷生成法の確立を目指している。本年度は、昨年度までに作成した試料生成用の低温真空チャンバーおよび、このチャンバーを組みこんだラマン分光測定システムを利用し、乾燥ゲルのラマンスペクトルの温度依存性を解析した。この結果により、乾燥ゲル中に残存する水分子の構造が含水率や温度等の条件に依存して変化することを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通りに研究が進んでいる。これまでの研究により、氷薄膜の生成法およびラマン分光法を用いた分子振動状態の解析法は確立できた。また、含水率の異なるハイドロゲル試料を用いた氷薄膜の生成を試み、水の構造の違いを解析することに成功している。

今後の研究の推進方策

これまでの研究により、氷薄膜の生成法およびラマン分光法を用いた分子振動状態の解析法は確立できている。この解析法により、含水率や温度に依存した水の構造変化を解析することに成功している。そこで、今年度は、側鎖の構造が異なるポリマー種を用いてハイドロゲルを生成し、この編目中に形成する氷薄膜の構造変化を解析する。この実験の結果を基に、高分子の構造が氷薄膜の構造に及ぼす効果を明らかにしたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

本年度は、温度変化の解析に時間を要したため、予定よりも使用した試薬の量が少なかった。このため、研究費に残金(108,109円)が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成28年度は、主に試料生成に使用する試薬や液体窒素等を購入するための消耗品費として研究費を使用する予定でいる。また、その他の経費としては、得られた成果を国内外の学会で発表するための旅費や論文印刷費として使用したいと考えている。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (26件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular dynamical investigations for effect on temperature history of forsterite glass2016

    • 著者名/発表者名
      *Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan

      巻: 23 ページ: 130-135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of empty cages on lattice distortion of tetrahydrofuran clathrate hydrate2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Ikeda-Fukazawa and Yuihiro Kawahara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 ページ: 014801-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSJ.85.014801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post bubble-closeoff fractionation of gases in polar firn and ice cores: effects of accumulation rate on permeation through overloading pressure2015

    • 著者名/発表者名
      Takuro Kobashi, Tomoko Ikeda-Fukazawa, M. Suwa, J. Schwander, T. Kameda, J. Lundin, A. Hori, M. Döring, and M. Leuenberger
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 15 ページ: 13895-13914

    • DOI

      10.5194/acp-15-13895-2015


    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Diffraction of Ice and Water in Hydrogels2015

    • 著者名/発表者名
      Yurina Sekine, Riki Kobayashi, Songxue Chi, Jaime A. Fernandez-Baca, Kentaro Suzuya, Fumika Fujisaki, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, Tomoko Ikeda-Fukazawa, Hiroki Yamauchi, Hiroshi Fukazawa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Conference Proceedings

      巻: 8 ページ: 033009-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.8.033009

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分子側鎖の構造変化に伴うハイドロゲルの網目構造の変化2016

    • 著者名/発表者名
      東輝,田畑麻友,相澤守,深澤倫子
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] 脱水に伴う poly (N–isopropylacrylamide) ハイドロゲル中の水の構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      曽我部勇斗,深澤倫子
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] Poly-N,N-dimetylacrylamide ハイドロゲルの脱水過程における同位体置換の効果2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲平,綿野仁,深澤倫子
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-25
  • [学会発表] 低温真空下におけるヘルプガス含有二酸化炭素ハイドレートの形成メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      根津蓮太郎, 深澤倫子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年次大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-26
  • [学会発表] アモルファス氷表面構造の密度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      原典史,富樫陸, 熊谷悠,深澤倫子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年次大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-26
  • [学会発表] 赤外分光法によるアモルファス氷の表面構造の解析2016

    • 著者名/発表者名
      金城彰眞,根津蓮太郎, 深澤倫子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年次大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-26
  • [学会発表] 分子動力学計算によるフォルステライトのガラス構造の解析2016

    • 著者名/発表者名
      深澤倫子
    • 学会等名
      第7回分子進化ワークショップ
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-03-31 – 2016-03-31
  • [学会発表] 乾燥に伴う高分子ハイドロゲル中の高分子網目と水の構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      猶原諒,成田健太郎,深澤倫子
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-28
  • [学会発表] 温度上昇に伴うアモルファス氷の構造相転移2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷悠,深澤倫子
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-28
  • [学会発表] ハイドロゲル中に形成される氷の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      武内祐樹, 深澤倫子
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-28
  • [学会発表] ラマン分光法を用いたコポリマーハイドロゲル中の水の構造に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      東島優,関根由莉奈,深澤倫子
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-28
  • [学会発表] Structure of water and polymer network in poly(vinyl alcohol) hydrogels with repeated freezing-thawing cycles2015

    • 著者名/発表者名
      Yurina Sekine, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] Structural change of vapor deposited H2O–CO2 amorphous ice with warming2015

    • 著者名/発表者名
      Rentaro Netsu, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] Surface structure of amorphous ice2015

    • 著者名/発表者名
      Yu Kumagai, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] Adsorption and Diffusion of Proton on Amorphous Ice2015

    • 著者名/発表者名
      Masaya Aoki, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] X-ray diffraction study of polymer hydrogels during dehydration2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Naohara, Kentaro Narita, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] Effects of side chain structure on dehydration process of polymer hydrogel2015

    • 著者名/発表者名
      Yu Tojima, Yurina Sekine, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] Structure of ice in poly-N,N,-dimethylacrylamide hydrogel2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Takeuchi, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] Water states in physically cross-linked nanogels2015

    • 著者名/発表者名
      Junki Kodama, Yurina Sekine, Kazunari Akiyoshi, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Society 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] アモルファス氷表面の構造およびダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷悠, 深澤倫子
    • 学会等名
      第29回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • 年月日
      2015-11-29 – 2015-12-02
  • [学会発表] アモルファス氷における分子拡散2015

    • 著者名/発表者名
      青木雅矢, 深澤倫子
    • 学会等名
      第29回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • 年月日
      2015-11-29 – 2015-12-02
  • [学会発表] 宇宙における分子生成と物質進化 ~分子動力学計算によるアモルファス表面構造の解析~2015

    • 著者名/発表者名
      深澤倫子
    • 学会等名
      第3回宇宙分子進化研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] アモルファス氷の相転移2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷悠, 深澤倫子
    • 学会等名
      第3回宇宙分子進化研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] アモルファス氷表面における水素原子の拡散2015

    • 著者名/発表者名
      青木雅矢, 深澤倫子
    • 学会等名
      第3回宇宙分子進化研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] CO2を含むアモルファス氷の相転移2015

    • 著者名/発表者名
      根津蓮太郎, 深澤倫子
    • 学会等名
      第3回宇宙分子進化研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] 高分子ハイドロゲル中に存在する水の構造の含水率依存性2015

    • 著者名/発表者名
      猶原諒,成田健太郎,深澤倫子
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [図書] 「すごいぞ!身のまわりの表面科学(ツルツル,ピカピカ,ザラザラの不思議)」2015

    • 著者名/発表者名
      尾嶋正治,深澤倫子ほか43名
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      講談社

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公開日: 2017-01-06  

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