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柴崎 千枝; 奥 隆之; 他5名*
Bioengineering (Internet), 12(9), p.981_1 - 981_19, 2025/09
被引用回数：1 パーセンタイル：27.37(Biotechnology & Applied Microbiology)タンパク質およびペプチドは生命維持に不可欠な生体分子であり、重水素化アミノ酸は創薬、代謝トレーシング、中性子散乱研究などの分野でその利用が拡大している。本研究では、側鎖を含む全20種類のタンパク質構成アミノ酸の重水素化を試み、そのうち13種類について効率的な重水素化手法を確立した。Pt/C触媒を用いた水素-重水素交換反応により、反応条件を最適化し、選択的かつ安定的な重水素導入を実現した。さらに、得られた重水素化化合物のうちトリプトファンに焦点を当て、物理化学的特性を評価した。重水素化反応によりアミノ酸がラセミ化したため、キラル分離法を用いて重水素化D/L-トリプトファンを単離した。その結果、重水素化トリプトファンの光安定性が著しく向上する一方、耐酸性については明確な同位体効果は認められなかった。さらに、X線結晶構造解析により、水素から重水素への置換による構造変化は最小限であることが確認された。これらの成果は、重水素化アミノ酸の安定供給に向けた堅牢な基盤を提供し、創薬研究、構造解析、さらには高機能性バイオマテリアル創製への応用を可能にするものである。
neutron imaging and diffraction analysis revealing spatial lithiation phase evolution in an ultra-thick graphite electrodeStrobl, M.*; Baur, M. E.*; Samothrakitis, S.*; Malamud, F.*; Zhang, X.*; Tung, P. K. M.*; Schmidt, S.*; Woracek, R.*; Lee, J.*; 鬼柳 亮嗣; et al.
Advanced Energy Materials, 15(20), p.2405238_1 - 2405238_9, 2025/05
被引用回数：13 パーセンタイル：91.19(Chemistry, Physical)Energy-efficient, safe, and reliable Li-ion batteries (LIBs) are required for a wide range of applications. The introduction of ultra-thick graphite anodes, desired for high energy densities, meets limitations in internal electrode transport properties, leading to detrimental consequences. Yet, there is a lack of experimental tools capable of providing a complete view of local processes. Here, a multi-modal measurement approach is introduced, enabling quantitative spatio-temporal observations of Li concentrations and intercalation phases in ultra-thick graphite electrodes. Neutron imaging and diffraction concurrently provide correlated multiscale information from the scale of the cell down to the crystallographic scale. In particular, the evolving formation of the solid electrolyte interphase (SEI), observation of gradients in total lithium content, as well as in the formation of ordered Li
C
phases and trapped lithium are mapped throughout the first charge-discharge cycle of the cell. Different lithiation stages co-exist during charging and discharging; delayed lithiation and delithiation processes are observed in central regions of the electrode, while the SEI formation, potential plating, and dead lithium are predominantly found closer to the interface with the separator. The study emphasizes the potential to investigate Li-ion diffusion and the kinetics of lithiation phase formation in thick electrodes.
catalyst condition at J-PARC cryogenic moderator system有吉 玄; 達本 衡輝*; 勅使河原 誠; 長谷川 巧*; 城 裕喜*; 堀川 裕加*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 1327(1), p.012155_1 - 012155_6, 2025/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Thermodynamics)1.4MWの高出力運転がされている米国オークリッジ国立研究所の核破砕中性子源(SNS)では、触媒が無い液体水素循環系において、核スピン異性体の一つであるパラ水素が高強度中性子場でオルソ水素へ変換される「バックコンバージョン生成」を、近年、世界で初めて実験的に計測した。このバックコンバージョンによるパラ
オルソ変換量は、0.374[m/MW/day]であった。パラ水素とオルソ水素を比較すると、中性子の全断面積が2桁以上異なるため、オルソ水素の増加は得られる中性子の性能に大きく影響を与える。そのためJ-PARC水素循環系では、パラ水素状態を維持するための触媒が導入されている。しかし、触媒性能の劣化をその場かつ直接診断できる手法は開発されていないのが現状である。そこで本研究では、J-PARC水素循環系において、簡便かつ意図的にオルソ水素量を変化させる新しい手法を考案し、バックコンバージョンに相当するオルソ水素の増加を意図的に循環系内へ導入することで、触媒の動特性等を評価することを試みた。本手法による試みは、その場診断型の触媒特性評価手法の確立や、オルソ・パラ比に依存する中性子性能の算定に資する可能性を秘めるものである。
勅使河原 誠; Lee, Y.*; 達本 衡輝*; Hartl, M.*; 麻生 智一; Iverson, E. B.*; 有吉 玄; 池田 裕二郎*; 長谷川 巧*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 557, p.165534_1 - 165534_10, 2024/12
被引用回数：1 パーセンタイル：21.51(Instruments & Instrumentation)J-PARCの核破砕中性子源において、水酸化第二鉄触媒の機能性を評価するため、1MW運転時の積算ビーム出力9.4MW
hの条件で、ラマン分光法を用いてパラ水素割合をその場測定した。その結果、1MW運転におけて触媒が十分に機能していることが分かった。また、触媒を通さないバイパスラインを用いて、中性子照射によるパラからオルソ水素への逆変換率を調べることを試みた。測定されたオルソ水素割合の増加は、500kW運転で積算ビーム出力2.4MWhの場合に0.44%であった。しかしながら、この結果は、冷中性子モデレータ内で引き起こされた逆変換と、バイパスされた触媒容器中の温度上昇によって発生した準静的オルソ水素のメインループへの受動的滲出との合算であることが示された。
-dependent collective relaxation dynamics of glass-forming liquid Ca
K
(NO)
investigated by wide-angle neutron spin-echoLuo, P.*; Zhai, Y.*; Falus, P.*; Garc
a Sakai, V.*; Hartl, M.*; 古府 麻衣子; 中島 健次; Faraone, A.*; Z, Y.*
Nature Communications (Internet), 13, p.2092_1 - 2092_9, 2022/04
被引用回数：18 パーセンタイル：77.80(Multidisciplinary Sciences)The relaxation behavior of glass formers exhibits spatial heterogeneity and dramatically changes upon cooling towards the glass transition. However, the underlying mechanisms of the dynamics at different microscopic length scales are not fully understood. We measured the -dependent coherent intermediate scattering function of a prototypical ionic glass former CaK(NO), in the highly viscous liquid state. In contrast to the structure modulated dynamics for 
2.4 
, i.e., at and below the structure factor main peak, for 
2.4 , beyond the first minimum above the structure factor main peak, the stretching exponent exhibits no temperature dependence and concomitantly the relaxation time shows smaller deviations from Arrhenius behavior. This finding indicates a change in the dominant relaxation mechanisms around a characteristic length of 2.6 AA, below which the relaxation process exhibits a temperature independent distribution and more Arrhenius-like behavior.
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 金子 耕士; 川崎 卓郎; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; et al.
Journal of Applied Crystallography, 49(1), p.120 - 127, 2016/02
被引用回数：67 パーセンタイル：96.33(Chemistry, Multidisciplinary)SENJU, a time-of-flight Laue-type single-crystal neutron diffractometer, was developed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Accelerator Research Complex (J-PARC). Molecular structure analysis of a sub-millimeter taurine crystal and magnetic structure analysis of a MnF
crystal were performed to evaluate its performance.
