Microscopic structural changes during the freeze cross-linking reaction in carboxymethyl cellulose nanofiber hydrogels

三浦 大輔*; 関根 由莉奈; 南川 卓也; 杉田 剛; 大場 洋次郎; 廣井 孝介; 大澤 辰彦

Carbohydrate Polymer Technologies and Applications (Internet), 4, p.100251_1 - 100251_9, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.carpta.2022.100251

凍結架橋により形成されたカルボキシメチルセルロースナノファイバー(CMCF)ゲルの反応機構を調べた。異なる反応時間で調製されたCMCFヒドロゲルの物性評価により、凍結架橋反応中の階層構造変化の観察に成功した。凍結架橋CMCFヒドロゲルは、従来の方法で形成された通常のゲルとは異なり、オングストロームからマイクロメートルスケールまでの特徴的な階層構造を示し、その特異的構造が飛躍的な力学強度の向上に寄与していることを明らかにした。

Hierarchically self-organized dissipative structures of filler particles in poly(styrene--butadiene) rubbers

山口 大輔; 湯浅 毅*; 曽根 卓男*; 冨永 哲雄*; 能田 洋平*; 小泉 智*; 橋本 竹治*

Macromolecules, 50(19), p.7739 - 7759, 2017/10

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b01052

スチレン-ブタジエンランダム共重合体におけるフィラー粒子の空間分布を解明した。中性子小角散乱実験の結果、本共重合体中におけるフィラーは5つの構造レベルからなる階層構造を形成していることが判明した。

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究

前田 一人*; 枝房 茂樹*; 片岡 伸一*; 根本 和明*; 柳澤 一郎*; 福井 裕*; 土井 基尾*

PNC TJ1216 97-006, 202 Pages, 1997/03

PNC-TJ1216-97-006.pdf:10.03MB

本研究では、性能評価で用いる解析コード及びデータを対象として、それらの品質を保証するための手順と品質に関する情報の管理・運転手法について、地層処分システムの性能評価結果の信頼性の保証という観点からの検討を行う。本年度は、地層処分システムの性能評価で考慮すべき品質保証項目に対する品質保証の手順を、国内外での品質保証の実績等を踏まえて整理するとともに、解析コードの検証手法やデータの分類手法を以下のとおり検討した。(1)品質保証項目の抽出と既存の品質保証手法の調査・整理・原子力分野、航空宇宙分野、YMP、WIPPの品質保証要求事項を調査・整理した。・データ、解析コードの利用に於いて、エラー防止と品質保証の観点から確認を行うべき項目を摘出した。(2)品質保証手続きのフレームワークの作成・摘出した品質保証項目を確認項目と記録項目に分類し、性能評価解析における要求事項を管理フローとして示した。・管理フローに基づき、計算機システムへ展開した場合における品質管理システム構築のための基本要件について検討した。(3)解析コードの検証方法の構築動燃殿のニアフィールド性能評価コードである、MESHNOTE、PHREEQE、MATRICSを対象とした検証マニュアルを作成した。さらに、検証結果を判定するための基準ならびに適用範囲の設定方針について検討した。(4)データの分類管理手法の構築・データの取得から処理段階の全過程のデータ管理を行うため、取得方法や中間処理方法及び信頼性に基づいたデータの階層構造を構築した。・上記で構築した階層構造及びデータの性能評価計算への影響度を考慮したデータベース構造を検討した。

抽出錯体溶液が自発的につくる階層構造

元川 竜平; 小林 徹; 遠藤 仁*; 鈴木 伸一; 矢板 毅; Heller, W. T.*

no journal, , 

抽出錯体溶液中では、錯体の濃度や溶液の温度に依存して複数の錯体が会合・凝集を起こすことがある。このような構造の一部は逆ミセルやエマルションとして知られているが、その詳細について明確な理解はされていない。また、溶媒抽出操作の際に問題にされる有機相の相分離(第三相の生成)にもこれらの会合・凝集が関与していることが想像できるが、そのメカニズムは明らかにされていない。本研究では、X線吸収微細構造(EXAFS)法と中性子小角散乱(SANS)法を用いることで、局所的な溶液状態に加えて中長距離の溶液秩序を観察し、溶液中でつくられる会合・凝集構造を明らかにしながら、第三相の生成メカニズムを検討した。その結果、有機相中では複数の抽出錯体が凝集した高次構造が形成されることが明らかになり、この凝集体のサイズ(会合数)が第三相の生成に深く関与することが明らかになった。また、この研究ではEXAFSにより得られたデータをSANSデータの解析に組み込む方法を独自に提案しており、この内容についても報告する。

視覚分析のためのP2Pネットワーク階層最適化

Wu, H.-Y.*; 高橋 成雄*; 宮村 浩子; 大坐畠 智*; 中尾 彰宏*

no journal, , 

近年、インターネット上でファイルを共有するアプリケーションが多くのユーザに利用され、その共有過程をログデータから解析する需要が増加している。このログデータの解析には可視化が有効であるが、解析作業の効率は可視化の際のレイアウトや対話的操作の精度に依存する。本研究では、視覚分析しやすいレイアウトを実現するためにネットワーク階層を最適化する手法を提案する。

A Telescoping view of solute architectures in a hydrometallurgical chemical separation systems; Elucidation of a third-phase formation

元川 竜平

no journal, , 

We elucidated the microscopic structures and mesoscopic architectures of metal-, water-, and acid-loaded organic phases using a combination of X-ray and neutron experimentation as well as density functional theory and molecular dynamics simulations. The key conclusion is that the transfer of metal ions between an aqueous phase and an organic one involves the formation of small mononuclear clusters typical of metal-ligand coordination chemistry, at one extreme, in the organic phase, and their aggregation to multinuclear primary clusters that self-assemble to form even larger super-clusters typical of supramolecular chemistry, at the other. Our metrical results add an orthogonal perspective to the energetics-based view of phase splitting in chemical separations known as the micellar model-founded upon the interpretation of small-angle neutron scattering data-with respect to a more general phase-space (gas-liquid) model of soft matter self-assembly and particle growth. The structure hierarchy observed in the aggregation of our quinary-zirconium nitrate-nitric acid-water-tri--butyl phosphate--octane-system is relevant to understanding solution phase transitions, in general, and the function of engineered fluids with metalloamphiphiles, in particular, for mass transfer applications, such as demixing in separation and synthesis in catalysis science.