Texture and structure of hydrated and solvated clay minerals

水合和溶剂化粘土矿物的质地和结构

• 批准号: 19540501
• 负责人: KAWAMURA Katsuyuki
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19540501/
• 关键词: 粘土; 粘土鉱物; 粘土分子; スメクタイト; 分子シミュレーション; 分子動力学法; X線小角散乱; 分子動力力学法; 組織構造; シミュレーション; X線回折; 粗視化

水和・溶媒和組織構造を観察する実験と、数値組織モデルを作成するためのコンピュータシミュレーションをおこなった。研究室に既設のX線回折装置に付属の簡易小角散乱測定アタッチメントを用いて、X線小角散乱測定をおこなった。溶媒に不飽和系、飽和分散系それぞれに、試料容器を開発した。簡易小角ではX線がラインビームであるので、通常のポイントビームと異なり、さらなる補正手続きが必要で、そのコンピュータプログラムを開発した。解析は新たに開発した自作プログラムによりおこなった。X線小角散乱実験を実施し、解析手法を構築した。実験は、水に不飽和な系と水に分散系でおこなった。不飽和系では、相対湿度の上昇に伴って、構成粒子の次元から、楕円体から球状へ変化していることがわかった。分散系では円板状から、凝集しやすい系では楕円体となっていることがわかった。組織構造のメソスケールシミュレーションは、専用のメソスケール粒子動力学法プログラムを開発した。原子100個程度を1個のメス粒子とし、粘土分子内、分子間の相互作用に従い、差分方程式を用いて多体系の運動方程式を解いた。粒子間の相互作用は分子シミュレーションで用いている原子間相互作用モデルから計算されるものと調和的なものを設定した。相互作用パラメータと計算条件により、多様な粘土組織構造が生成されることがわかった。実験観察とメソスケールシミュレーションから有効な粘土組織モデルが導出・提案できることがわかった。

我们进行了实验，以观察水合和溶剂化组织结构和计算机模拟以创建数值组织模型。 X射线小角度散射测量是使用实验室中现有X射线衍射装置附着的简单小角度散射测量附件进行的。开发了用于溶剂不饱和和饱和分散系统的样品容器。由于X射线是简单的小角度的线梁，与常规点梁不同，需要进一步的校正程序，我们开发了计算机程序。分析是使用新开发的自制计划进行的。进行了X射线小角度散射实验以构建分析方法。该实验是在水不饱和系统和水分散系统中进行的。在不饱和系统中，发现随着相对湿度的增加，组成粒子的尺寸从椭球变为球形形状。发现分散系统类似于椎间盘状，并且分散系统是椭圆形的，而在容易集聚的系统中，则是椭圆形的。组织结构的中尺度模拟已经开发了一个专用的中尺度粒子动力学程序。将大约100个原子变成一个女性粒子，并根据粘土分子之间的相互作用，而微分方程则用于求解多体系统的运动方程。颗粒之间的相互作用与分子模拟中使用的原子间相互作用模型计算出的相互作用。发现相互作用参数和计算条件导致了多种粘土结构。已经发现，可以从实验观测和中尺度模拟中得出有效的粘土结构模型。

项目成果

分子シミュレーションによるイモゴライトの研究-構造、水和、物性など

伊毛缟石分子模拟研究——结构、水化、物理性质等

• 发表时间: 2007
• 作者: 諸留章二;河村 雄行;河村 雄行
• 通讯作者: 河村 雄行

鉱物-水系の分子シミュレーション

矿泉水系统的分子模拟

• 发表时间: 2008
• 期刊: 地球化学 42
• 作者: Masashi NAKANO;Katsuyuki KAWAMURA;河村雄行
• 通讯作者: 河村雄行

(2008)粘土の移動現象 : ナノ物性からマクロ挙動へ

(2008) 粘土迁移现象：从纳米物理性质到宏观行为

• 发表时间: 2008
• 期刊: 粘土科学 第47巻第4号
• 作者: Makoto Minase;Mitsuji Kondo;Masanobu Onikata and Katsuyuki KAWAMURA;Masashi NAKANO and Katsuyuki KAWAMURA;河村雄行;市川康明・崔 定海・河村雄行・鈴木 覚
• 通讯作者: 市川康明・崔 定海・河村雄行・鈴木 覚

ナノ物性からマクロ挙動へ : 粘土の移動現象

从纳米物理性质到宏观行为：粘土迁移现象

• 发表时间: 2008
• 作者: Takahiro KINOSHITA;Tutomu MASHIMO;and Katsuyuki KAWAMURA;河村雄行・佐久間博・諸留章二;佐久間博・河村雄行;河村雄行;河村 雄行;佐久間博・河村雄行;諸留章二・河村雄行;河村雄行;市川康明・Choi Joe・河村雄行
• 通讯作者: 市川康明・Choi Joe・河村雄行

メソスケールシミュレーションによる粘土組織の構築

通过细观模拟构建粘土结构

• 发表时间: 2007
• 作者: 諸留章二;河村 雄行
• 通讯作者: 河村 雄行