宇宙空間におけるクラスレートハイドレートの形成メカニズム

空间笼形水合物的形成机制

• 批准号: 21H01151
• 负责人: 深澤 倫子
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01151/
• 关键词: アモルファス氷; ハイドレート; 星間分子雲; 物質進化; アモルファス

本研究の目的は、超高真空条件におけるアモルファス氷から CO2 ハイドレートへの相転移機構を明らかにし、CO2 ハイドレートが宇宙空間のどこにどのような構造で存在するかを示すことにある。星間分子雲において鉱物微粒子上に凝集した水はアモルファス氷として存在することが知られているが、CO2 を含むアモルファス氷が一時的な昇温に伴って CO2 ハイドレートに相転移する可能性が示唆されている。これまでの研究から、CO2 を含むアモルファス氷を昇温した場合、100 K 付近でCO2 ハイドレートへ相転移する現象が見出されているが、その結晶相の構造特定には至っていない。本研究では、電子線回折法、赤外分光法、中性子回折法を用いた構造解析と超高真空極低温透過型電子顕微鏡観察により、アモルファス氷から生成する CO2 ハイドレートの構造特定を特定し、相転移機構を解き明かすことを目標としている。2022年度は、前年度までに構築したその場観察用低温真空チャンバーを用いて 6 K から170 K の広い温度範囲で氷試料を蒸着し、赤外分光法および電子線回折法を用いて蒸着条件および蒸着後の温度履歴に応じた構造変化の過程を解析した。この結果により、アモルファス氷の相転移温度が蒸着温度に依存して変化することが明らかになっている。今後はさらに組成の異なる蒸着試料を生成して昇温実験を行い、構造変化のメカニズムを解析する予定である。

这项研究的目的是阐明在超高真空条件下从无定形冰到二氧化碳水合的相变机理，并显示外层空间中二氧化碳水合存在于哪种结构和哪种结构。众所周知，在星际分子云中矿物质颗粒上的水被称为无定形冰，但有人建议，含有二氧化碳的无定形冰可能会随着温度临时升高而改变二氧化碳的水合。先前的研究发现，升高含有二氧化碳的无定形冰时，在100 k左右将相变向CO2水合物，但尚未确定结晶相的结构。这项研究旨在确定从无定形冰中产生的CO2水合物的结构，并通过使用电子衍射，红外光谱和中子衍射方法以及超高真空超高晶型透射电子透射率使用电子衍射，红外光谱和中子衍射方法来阐明相变机制。在2022年，使用原位观察到前一年构建的低温真空室，在6 K至170 K的宽温度范围内沉积冰样品，并使用红外光谱光谱光谱和电子差异分析蒸发后的蒸发条件和温度病史的结构变化过程。该结果表明，无定形冰的相变温度根据沉积温度而变化。将来，我们计划进一步生成具有不同组成的沉积样品，并进行温度升高实验，以分析结构变化的机制。

项目成果

シス-1,4-ポリイソプレンと共存する水の構造とダイナミクス

顺式1,4-聚异戊二烯共存水的结构和动力学

• 发表时间: 2023
• 作者: 樋口光;深澤倫子
• 通讯作者: 深澤倫子

Effects of deposition temperature on structural changes of amorphous ice in heating process

沉积温度对非晶冰加热过程中结构变化的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Yui Ono;Kengo Oki;Tomoko Ikeda-Fukazawa
• 通讯作者: Tomoko Ikeda-Fukazawa

Effects of interstitial water on phase transition of forsterite glass

间隙水对镁橄榄石玻璃相变的影响

• DOI: 10.1016/j.cplett.2022.139932
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chem. Phys. Lett.
• 作者: Ayane Kubo;Junya Nishizawa;and Tomoko Ikeda-Fukazawa
• 通讯作者: and Tomoko Ikeda-Fukazawa

フォルステライトの間隙に存在する水の構造とダイナミクス

镁橄榄石孔隙中水的结构和动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: Hosokawa K.;Miyoshi Y.;Oyama S.‐I.;Ogawa Y.;Kurita S.;Kasahara Y.;Kasaba Y.;Yagitani S.;Matsuda S.;Ozaki M.;Tsuchiya F.;Kumamoto A.;Takashima T.;Shinohara I.;Fujii R.;下西 隆;小林優大，深澤倫子
• 通讯作者: 小林優大，深澤倫子

温度履歴に依存したシリカ配合ゴムの構造変化

二氧化硅复合橡胶的结构变化取决于温度历史

• 发表时间: 2022
• 作者: 東野貴大;中澤佑介;鈴木琢真;安藤靖晃;相澤守;深澤倫子
• 通讯作者: 深澤倫子