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水に溶解するゲスト分子のクラスレートハイドレートの生成

更新日: 2016年09月27日

水に溶解するゲスト分子のクラスレートハイドレートの生成(Formation of Clathrate Hydrates of Water-Soluble Guest Molecules)


米国化学会の雑誌Journal of Physical Chemistry Cに我々のグループの論文が掲載されました。

Yagasaki, T.; Matsumoto, M.; Tanaka, H. Formation of Clathrate Hydrates of Water-Soluble Guest Molecules. J. Phys. Chem. C, 120, 21512 (2016).
  
  
この研究では、ethelen oxide (EO)とtetrahydrofuran (THF)のハイドレートの生成過程を明らかにしました。どちらの分子も常圧で水と完全に混和します。これらのゲスト分子は、水中のハイドレート表面に容易に近づけるため、メタンのように水に溶けないゲストのハイドレートと比べて、非常に速く結晶成長が進行します。EOとTHFは、どちらも環状のエーテルですが、そのハイドレートの成長速度に大きな違いがあることがわかりました。これは、THFが大きく、ハイドレートの小ケージに入ることができないにも関わらず、固-液領域では小ケージに吸着してしまうことが原因です。また、EOハイドレートは、成長だけでなく核生成も起こりやすいということが分かりました。多くの理論研究でメタンが用いられていますが、この研究は、その代わりにEOを使うことが、計算効率の観点からとても有用であることを示しています。