Muromachi University of Science and Technology의 부교수 (연구 당시 : Advanced Industrial Science and Technology Institute of Advanced Industrial Science and Technology의 최고 연구원)의 부교수로 구성된 연구 그룹과 Advanced Industrial Science and Technology Institute of Advanced Industrial Science and Technology의 수석 연구원 인 Takeya Toshi의 선임 연구원, Clathrate Hydhate, Methane Hydhate, Methane Hydhate, Methane Hydhate의 수석 연구원은 Methrate의 최종 기본 구조를 발견했습니다
바카라 주소물의 세 가지 기본 구조 중 하나 인 육각형 구조는 기하학적으로 가능하지만 열역학적으로 불안정하며 실제로 생성되지 않았습니다 이번에는 불안정화되는이 구조의 일부에 맞는 물질을 합성하고이를 사용하여 구조를 안정화시켰다 이 새로운 구조는 기존 육각형 유도체보다 메탄 및 이산화탄소 가스에 대한 가스 저장 용량이 높으며, 바카라 주소물 및 이산화탄소 분리 및 회복 기술을 사용한 가스 저장 및 운송 기술의 실제 적용으로 이어질 것으로 예상됩니다 또한, 바카라 주소물뿐만 아니라 다른 클라스 레이트 화합물에 대해서도 이번에 개발 된 방법을 사용하여 새로운 재료가 만들어 질 것으로 예상된다
이 연구 결과는 International Scientific Journal "과학 발전"(2024 년 7 월 24 일자)에 게시 될 예정입니다
이 연구는 또한 과학 연구를위한 과학 보조금 촉진을 위해 일본 협회 (Japan Society)의 지원을 받았다
메탄 바카라 주소물 등으로 알려진클래식 바카라 주소물우리는 새로운 구조를 발견했습니다 (Clathrate 바카라 주소물 이하 바카라 주소물이라고합니다) 바카라 주소물의 세 가지 기본 구조 중 하나입니다육각형 구조(HS-I)는 열역학적으로 불안정하지만 기하학적으로 가능하지만 실제로 생성되지 않았습니다 이번에는 새로운 HS-I 구조가 안정화되었으며, 바카라 주소물의 세 가지 기본 구조가 모두 안정화되었습니다 HS-I 구조는 기존의 HS-I 유도체 구조보다 메탄 및 이산화탄소의 가스 저장 용량이 더 높으며, 이산화탄소 분리 및 회복 기술을위한 바카라 주소물 기반 천연 가스 및 합성 연료 저장 및 운송 기술의 실질적인 사용으로 이어질 것으로 예상된다 앞으로이 세 가지 구조를 혼합하는 새로운 바카라 주소물 구조를 만들어 기능성 재료가 개발 될 것으로 예상됩니다 1951 년에 두 바카라 주소물의 기본 구조 (CS-I 및 CS-II)의 기본 구조가 발견 된 이후 70 년 만에 처음이었다
바카라 주소물 구조는 물 분자에 의한 수소 결합에 의해 생성 된 다면체 케이지 유사 구조 (케이지)를 특징으로한다 HS-I 구조 에서이 주요 구조는 2 개의 15 헤론과 2 개의 14 헤론의 클러스터 구조입니다 이것을 안정화시키기 위해, tri-n-부틸,n-Hexylammonium 클로라이드 (그림의 N4446)게스트손님의 수성 용액을 약 100mL의 부피를 갖는 압력 내성 용기에 넣고, 바카라 주소물을 메탄 또는 이산화탄소 (1-10 MPa)의 압력 하에서 생성하였고, 결정 구조는 X- 선 회절 측정에 의해 밝혀졌다 기존의 미분 구조와 달리, 결과 결정 구조는 손님에 의해 순서대로 유지되었다 (그림 참조) 이것은 손님의 부틸 사슬을 1tetrahedron으로, 헥실 사슬을 1Petahedron으로 안정화함으로써 달성되었습니다 주변의 도데 아드 랄 케이지조차도 충분한 양의 메탄 및 이산화탄소 가스를 함유 할 수있는 것으로 밝혀졌습니다
그림 HS-I 구조의 안정화 발견 및Frank-Kasper Phase관계 녹색 다면체는 14ahedral을 나타내고 빨간색은 15ahedral을 나타냅니다 바카라 주소물의 HS-I, CS-I 및 CS-II 구조는 각각 Frank-Kasper상의 Z, A15 및 C15 상에 상응합니다 HS-I의 발견은 3 개의 정점에서 모든 기본 구조를 모을 수있게 해주었다 케이지의 변형은 유도체 구조를 초래합니다 회색 플롯은 합금에서 발견되는 혼합 단계입니다
바카라 주소는 일본 근처의 해저에 존재하는 메탄 바카라 주소물과 같은 널리 알려진 물질입니다 수소 결합에 의해 물이 생성되어 케이지를 형성하고 메탄 및 이산화탄소와 같은 가스를 포함시킨다 바카라 주소물에는 세 가지 기본 구조가 있으며 그 중 하나는 HS-I 구조이며 기하학적으로 배열되지만 열역학적으로 불안정하고 실제로 생성 할 수 없습니다 파생 된 구조는 그림에서 HS-I 구조 (HS-III,PMMA,imma)의 생산은 소량의 가스 저장 및 이산화탄소 저장 불가능이 응용 기술 개발에 중요한 과제였습니다
바카라 주소물 구조는 또한 Frank-Kasper 상이라고하는 다면체 구조로 분류되며, 합금, 중합체, 포함 화합물 및 친숙한 비누의 폼 모양에도 공통적입니다 Frank-Kasper Phase는 세 가지 기본 구조로 구성되며이를 혼합하여 다양한 구조를 만들 수 있습니다 실제로, 많은 구조가 합금에서 발견되었습니다 (그림의 회색 점) 그러나, 물 (바카라 주소물), 탄소, 실리콘 및 게르마늄과 같은 그룹 14 요소의 포함 화합물은 2 개의 기본 구조와 하나의 혼합 단계 만 발견되었다 이는 HS-I 구조가 열역학적으로 불안정하고 생산할 수 없으며 혼합 단계를 만들 수 없었기 때문입니다 HS-I 구조가 안정적인 방식으로 생산 될 수 있다면, 이들 재료 그룹의 재료 개발의 새로운 개발이 예상된다
이번에 얻은 HS-I 구조는 기존의 파생 구조보다 가스 저장 용량이 높으며, 이는 이산화탄소 분리 및 회수 기술뿐만 아니라 바카라 주소 기반 천연 가스 및 합성 연료 저장 및 운송 기술에 적용될 것으로 예상됩니다 또한,이 발견을 통해 바카라 주소물의 세 가지 기본 구조가 모두 생성되었으며, 앞으로는 이러한 혼합 단계를 만들기위한 새로운 재료를 개발할 것입니다 이 발견은 또한 바카라 주소물뿐만 아니라 다른 포함 화합물에 대한 문제를 해결하는 문제를 보여 주며, 전력 장치 및 고강도 재료와 같은 새로운 재료를 생성 할 기본 기술이 될 것으로 예상됩니다
Sanehiro Murachi, Satoshi Takeya,“클라스 트레이트 바카라 주소물의 최종 원시 프랭크 카스퍼 단계의 발견”, Science Advances, 출판 : 2024 년 7 월 24 일
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