| 研究課題/領域番号 |
26870431
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
荒川 雅 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10610264)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | クラスター / 水 / 鉱物科学 / 質量分析 / 分子吸着 / 溶媒和 |
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| 研究実績の概要 |
サイズや温度に応じて構造が多彩に変化する水クラスターに着目し、氷への物質の溶解・析出現象の解明を目指している。水クラスターへの物質の溶解を観察するとともに、水クラスターに溶解した金属クラスターの反応から、水・氷の構造と物質の溶解の関係、さらには氷中での化学反応について探究する。
計画初年度の本年は、まず水クラスター源を設計・製作した。水クラスター源は、研究室に既存のクラスター反応・分析装置と組み合わせて使用する。生成したクラスターを電子衝撃によりイオン化できるように設計し、イオン化部の後に設置した四重極質量選別器により、水クラスターのサイズを制御することができる。また、既存のイオントラップを改良し、液体窒素温度から室温までの間で温度を制御できるように設計した。一方で、本装置の立ち上げと並行して、金属クラスターへの水分子の吸着と溶媒和の過程を調べる実験を行った。具体的には、金、銀、アルミニウム、シリコン酸化物などのクラスターへの水分子の吸着について調べた。特に、アルミニウムクラスターに水分子が逐次的に吸着する反応ついて、その過程と水和構造について考察し、原著論文にて発表した。今後は、これまでに得られた知見を基に実験を進め、水クラスターの構造と塩の溶解の関係を明らかにする。
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| 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
初年度は、当初の計画通り、装置の設計・製作と立ち上げを行った。一部の装置に納品の遅れが生じたが、概ね予定通りに進行した。納品が遅れている製品も、第2年度初頭には納品予定である。装置の立ち上げと平行して、金属クラスターの溶媒和の過程や液滴凍結の過程を探究することで、研究の進捗に遅れが出ないように進めた。従って、おおむね順調に進展していると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画に従って、塩を含有した水クラスターイオンを生成し、水クラスターの構造と溶解の関係を明らかにする。また、イオントラップを用い、金属クラスターと水クラスターとのクラスター同士の反応実験を開始する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
一部の装置の納品が遅れたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
既に設計・発注済であり、第2年度の初めに納品予定である。
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