含水非晶質珪酸塩物質の高温高圧力下での構造と物性

高温高压下水合非晶硅酸盐材料的结构与物理性能

• 批准号: 13J05624
• 负责人: 荒砂 茜
• 金额: $ 2.23万
• 依托单位: Kanazawa University (2013, 2015)Gakushuin University (2014)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05624/
• 关键词: 彗星核; シリカゲル; 非晶質; 水分子; 水酸基; 衝撃圧縮; 含水非晶質シリカ; 彗星; MgSi03; ナノ構造; 静水圧; 珪藻; シラノール

本研究は、彗星が地球表面へ衝突する際の、彗星核中のシリケイトおよび水(氷)の挙動を明らかにすることを目的としている。実際に得ることの難しい彗星核のモデル物質として含水非晶質シリケイトを合成し、地表衝突のアナログ実験として衝撃圧縮実験を行うことで、実験的に彗星核の衝突挙動を明らかにした。1.衝撃圧縮実験後のシリカゲルのNMR測定データの解析　　前年度までに彗星核のモデル物質として、まず含水非晶質シリカ(SiO2)物質であるシリカゲルの衝撃圧縮を行った。実験後の回収試料について多種の解析を行い、30GPaの圧縮後も水が残ることを明らかにした。この成果は平成28年に論文として発表した。また、より詳細な水の情報を得るため、圧縮試料のNMR測定を実施し、圧縮後に残存する水の定量化や水酸基の形態(Qn)について詳細に解析することを試みた。残念ながら不純物の影響で正確な含水量の決定には至らなかったが、30GPaでの水の残存と、さらにこれまで不明瞭であった圧縮後の水酸基の状態について明確になった。この成果は平成28年7月に関連する国際学会で発表し、高い評価を得た。2. Mgを添加したシリカゲルの合成と衝撃圧縮実験後の試料の解析　　本研究では1で得られた知識や技術をもとに、より実際の彗星核の組成に近いMgを添加したシリカゲルを合成し、衝撃圧縮実験を行うことで、彗星核の衝突挙動をより鮮明に解明することが最終目的である。Mg添加のシリカゲルの合成は非常に高度な技術を要したが、合成に成功し、衝撃圧縮実験も実施できた。合成できた試料の量が少なかったため予定より少ない圧力水準で実施することとなった。しかし、比較的低圧での圧縮後に1では見られなかった結晶化が確認されるなど、非常に興味深い成果が得られた。現在も詳細な構造変化の解明に取り組んでおり、この成果をもとにさらに研究を発展させている。

The purpose of this study is to explore the collision of comets on the earth's surface and the water (ice) in the core of comets. Comet nucleus material material water-containing amorphous material material surface conflictのアナログ実験として撃咧 shrink実験を行うことで, 実験’s にcomet nuclear conflict 挙动を明らかにした. 1. Analysis of the NMR measurement of the comet NMR after the impact pressure and shrinkage of the comet Nucleus of the previous year. Materials are water-containing amorphous SiO2 materials. After the recovery of the sample, a variety of analysis methods are available, and after the pressure shrinkage of 30GPa, the water content is reduced and the water content is reduced. The results of this paper were published in 2008.また、よりDetailed water information をget るため、NMR measurement of pressure shrinkage sample を実时し、After pressure shrinkage The quantification of the residual water and the acid group form (Qn) of the remaining water are analyzed in detail and the test is carried out. The influence of impurities in the residual water content can be determined accurately by water content of 30GPa. The remaining water, the remaining water, the acidic state after the compression is unclear, and the water-acid base state is clear and clear. The results were obtained in July 2008 by the International Society of International Studies and the High School Evaluation Committee. 2. Analysis of the sample after the addition of Mg and the synthesis of したシリカゲル and the pressure shrinkage of MgをThis research is based on the knowledge and technology obtained by the company and the Comet Nucleus Group成にNearlyいMgをaddedしたシリゲルをsyntheticし、撃撃姧 shrink実験を行うことで, the conflict between the comet core and the をよりclear light reveals the ultimate goal of the することが. Mg addition is a very high technical level, a high level of synthesis, and a high level of success. The amount of the sample to be synthesized is small and the pressure level is determined by the amount of the sample.しかし、Comparatively low pressure でのpressure に1では见られなかったConfirmation of crystallization されるなど、Very interesting and deep results がget られた. Now we have detailed explanations of the structural change and the results of the research and development of the group.

项目成果

Dehydration of silica gel under shock-wave compression as a model for collision of comet to Earth’s surface

硅胶在冲击波压缩下脱水作为彗星碰撞地球表面的模型

• 发表时间: 2016
• 作者: Akane Arasuna;Masayuki Okuno;Takatsugu Endo;Shunsuke Fujii; Kenji Takahashi;Xun Liu;Liliang Chen;Tsutomu Mashimo
• 通讯作者: Tsutomu Mashimo

The role of water in coesite crystallization from silica gel

• DOI: 10.1127/0935-1221/2013/0025-2331
• 发表时间: 2013-10-01
• 期刊: EUROPEAN JOURNAL OF MINERALOGY
• 影响因子: 2.1
• 作者: Arasuna, Akane;Okuno, Masayuki;Arai, Shoji
• 通讯作者: Arai, Shoji