ハイドレートの基本構造であるHS-I 構造の発見とその特性

室町, 実大

doi:https://doi.org/10.14943/lowtemsci.84.213

ハイドレートの基本構造であるHS-I 構造の発見とその特性

室町, 実大

低温科学, 2026, 84, 213-221

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論文情報

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DOI	https://doi.org/10.14943/lowtemsci.84.213
URI	https://hdl.handle.net/2115/99033
タイトル	ハイドレートの基本構造であるHS-I 構造の発見とその特性
タイトル	A discovery of HS-I structure of clathrate hydrates and its properties
著者	著者名室町, 実大 Muromachi, Sanehiro
言語	日本語
キーワード	クラスレートハイドレート
	セミクラスレートハイドレート
	結晶構造
	水素結合
	CCS
	Clathrate hydrates
	semiclathrate hydrates
	crystal structure
	hydrogen bond
	CCS
発行日	2026-03-10
出版者	低温科学研究所
収録物名	低温科学
収録物名	Low Temperature Science
巻(号)	84
ページ	213-221
抄録	クラスレートハイドレートは，水分子が形成するかご状構造ネットワークにガス分子を包接した化合物であり，天然ガス資源や蓄熱，CCS技術への応用が期待されている．本稿では，著者らが近年発見した新しい基本構造 Hexagonal Structure-I（HS-I）とその特性について解説する．本構造は，分子設計されたイオン性ゲストによりキー構造を安定化することで，実験的に生成された．さらに，相平衡条件やガス包蔵量の測定から，HS-Iは従来のセミクラスレートの派生構造に比べ高いガス包蔵密度を有し，CO2の安定包蔵も可能であることを示した．本成果は，クラスレートハイドレートにおける最後の基本構造の発見に留まらず，今後の蓄熱・ガス分離貯蔵材料の新展開につながる可能性を有している．
抄録	Clathrate hydrates are compounds in which gas molecules are encapsulated in cage-like hydrogen-bond network formed by water molecules, and they are expected to be applied to natural gas resources, thermal energy storage, and CCS technologies. In this article, we describe the formation and properties of a new primitive structure of hydrates, Hexagonal Structure-I (HS-I), recently discovered by the authors. By designing ionic guest species, the key structural units of HS-I were stabilized and its experimental formation was succeeded. Furthermore, phase equilibrium measurements and gas uptake experiments demonstrated that HS-I has higher gas density than conventional semiclathrate structures and can stably encapsulate CO2. This achievement is not only the discovery of the final primitive hydrate structure but also has the potential to lead to new materials for thermal energy storage and gas capture and storage.
資源タイプ	紀要論文
出版タイプ	Version of Record
PISSN	1880-7593