微視的有機反応系としてのイオン・分子反応ダイナミクスの研究

• 研究課題/領域番号: 21350017
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 高口 博志 広島大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40311188)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2010年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2009年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
• キーワード: 化学物理 / 原子・分子物理 / 化学反応動力学 / イオン・分子反応 / 有機反応論 / 状態選別イオンビーム / 化学反応ダイナミクス

研究概要

本研究では、有機化学反応論を反応動力学的に検証することを目的として、量子状態と衝突エネルギーを同時制御した分子イオンビーム反応装置を開発した。振動・回転状態を規定したメチルラジカルカチオン、アリルラジカルカチオンなどの有機イオン分子ビームを発生させ、多重極型イオンガイドによって反応領域に効率よく導入するシステムを完成させた。衝突エネルギーの制御能は1 eV程度までの低エネルギー領域においても高い分解能を示し、有機イオン分子反応の微視的挙動を考察するための反応性散乱測定が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Rovibrational state specific scattering distributions of the O(^1D)+ CD_4→OD+ CD_3(v_1, v_2, N) reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kohguchi, Y. Ogi, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 13(18) ページ: 8371-8378
  • 査読あり
• [雑誌論文] He(I) Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy in Supersonic Molecular Beams Using Photoelectron Imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Liu, K. Alnama, J. Matsumoto, K. Nishizawa, H. Kohguchi, Y-P. Lee, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 115(14) ページ: 2953-2965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of the Reaction OH+ CO→H+ CO2 by Vibrational Excitation of OH (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Kohno, M. Izumi, H. Kohguchi, and K. Yamasaki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 115(19) ページ: 4867-4873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rovibrational state specific scattering distributions of the O(^1D)+CD_4→OD+CD_3 (v_1, v_2, N) reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kohguchi, Y.Ogi, T.Suzuki
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 13 ページ: 8371-8378
  • 査読あり
• [雑誌論文] He(I) Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy in Supersonic Molecular Beams Using Photoelectron Imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Liu, K.Alnama, J.Matsumoto, K.Nishizawa, H.Kohguchi, Y-P.Lee, T.Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 115 ページ: 2953-2965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of the Reaction OH + CO→H +CO_2 by Vibrational Excitation of OH (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kohno, M.Izumi, H.Kohguchi, K.Yamasaki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 115 ページ: 4867-4873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rovibrational state specific scattering distributions of the O(1^D)+CD_4→OD+CD_3(vi, v2, N)reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kohguchi
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 13 ページ: 8371-8378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved photoelectron imaging using a femtosecond UV laser and a VUV free-electron laser (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Liu
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 114(2) ページ: 735-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved photoelectron imaging using a femtosecond UV laser and a VUV free-electron laser (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Liu, Y. Ogi, T. Fuji, K. Nishizawa, T. Horio, T. Mizuno, H. Kohguchi, M. Nagasono, T. Togashi, K. Tono, M. Yabashi, Y. Senba, H. Ohashi, H. Kimura, T. Ishikawa, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Physical Review A(RAPIDCOMMUNICATIONS) 巻: 114(2) ページ: 735-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nascent Vibrational Energy Distributions of O_2(X^3Σg-, v=6-13) Generated in the Photolysis of O_3 at 266 nm (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, S. Usuda, H. Kohguchi, and K. Yamasaki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 114(2) ページ: 735-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nascent vibrational Energy Distributions of O_2(X^3Σ_g^-, v=6-13) Generated in the Photolysis of O_3 at 266nm (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe, S.Usuda, H.Kohguchi, K.Yamasaki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 114(2) ページ: 735-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] 解説「酸素原子とメタンの反応機構に新事実」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高口博志、小城吉寛、鈴木俊法
  • 雑誌名: 「化学」(化学同人) ページ: 38-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Determination of the Rate Coefficient for the Reaction of O(^1D) with OCS (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Orimi, S. Watanabe, H. Kohguchi, and K. Yamasaki,
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 483 ページ: 16-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Super-resolution photoelectron imaging with real-time subpixelation by field programmable gate array and its application to NO and benzene photoionization (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogi, H. Kohguchi, D. Niu, K. Ohshimo, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 113(52) ページ: 14536-14544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Determination of the Rate Coefficient for the Reaction of O(^1D) with OCS (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Orimi, S.Watanabe, H.Kohguchi, K.Yamasaki
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 483 ページ: 16-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Super-resolution photoelectron imaging with real-time subpixelation by field programmable gate array and its application to NO and benzene photoionization (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ogi, H.Kohguchi, D.Niu, K.Ohshimo, T.Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 113(52) ページ: 14536-14544
  • 査読あり
• [学会発表] Photodissociation dynamics of isomers of nitromethane and methyl nitrite (2012)
  • 著者名/発表者名: KOHGUCHI HIROSHI
  • 学会等名: The 16th East Asian Workshop on Chemical Dynamics, Hsinchu, Taiwan
  • 発表場所: National Tsing Hua University, Taiwan
  • 年月日: 2012-04-18
• [学会発表] NaBiT(Nano, Bio and Infomation-Technology) Symposium (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hanada, Masataka Sumida, Katsuyoshi Yamasaki and Hiroshi Kohguchi
  • 学会等名: Spin-orbit Branching Dynamics in Photodissociation of Allyl Iodide at 266 nm and 213 nm
  • 発表場所: Hiroshima University
  • 年月日: 2011-12-11
• [学会発表] 反跳速度測定によるニトロ化合物の微量分析と光解離ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 高口博志
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2011
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 反跳速度測定によるニトロ化合物の微量分析と光解離ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 高口博志
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2011
  • 発表場所: 徳島大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 対生成物の状態間相関測定によるニトロメタンの紫外光解離機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高下慶典, 花田拓也, 住田聖太, 山崎勝義, 高口博志
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会2011札幌
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 対生成物の状態間相関測定によるニトロメタンの紫外光解離機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高下慶典, 花田拓也, 住田聖太, 山崎勝義, 高口博志
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会2011
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Photodissociation Dynamics of Nitro-Compound (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kohguchi
  • 学会等名: The 14th Asian Conference of Chemistry
  • 発表場所: The Queen Sirikit National Convention Center, Bangkok, Thailand(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Photodissociation Dynamics of Nitro-Compound (2011)
  • 著者名/発表者名: KOHGUCHI HIROSHI
  • 学会等名: The 14^<th> Asian Conference of Chemistry
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 量子状態選別能を持つイオンビームガイド装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 花田拓也、住田聖太、山崎勝義、高口博志
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第36回年会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
  • 年月日: 2011-08-17
• [学会発表] Elucidation of three-body dissociation mechanism of nitromethane by UV absorption (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohge, Yasunori; Hanada, Takuya; Sumida, Masataka; Yamasaki, Katsuyoshi; Kohguchi, Hiroshi
  • 学会等名: 第27回化学反応討論会
  • 発表場所: 東東工業大学(デジタル多目的ホール・コラボレーションルーム)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Rate Coefficients for Vibrational Relaxation of OH(X^2П, v=0-4)by He and Nascent Vibrational Energy Distributions of OH Generated in O(^1D)+H_2 Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Jun; Kohno, Nanase; Kohguchi, Hiroshi; Yamasaki, Katsuyoshi
  • 学会等名: 第27回化学反応討論会
  • 発表場所: 東東工業大学(デジタル多目的ホール・コラボレーションルーム)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Elucidation of three-body dissociation mechanism of nitromethane by UV absorption (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohge, T. Hanada, M. Sumida, K. Yamasaki, and H. Kohguchi
  • 学会等名: 第27回化学反応討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2010-06-09
• [学会発表] Rate Coefficientsfor Vibrational Relaxation of OH(X^2Π, v=0. 4) by He and Nascent Vibrational Energy Distributions of OH Generated in O(^1D)+ H_2 Reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Yamashita, N. Kohno, H. Kohguchi, and K. Yamasaki
  • 学会等名: 第27回化学反応討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Reaction OH+CO→H+CO_2 Enhanced by Vibrational Excitation of OH (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohno, Nanase
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] State-resolved differential cross sections of O(1^D_2)+CD_4→OD+CD_3 reaction : CD_3(v=0)and(v1=1)channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogi, Yoshihiro ; Kohguchi
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Generation of Highly Vibrationally Excited S_2(X^3Σ_g)in the O_3/OCS/266nm System (2010)
  • 著者名/発表者名: Orimi, Kenichi
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Time-Resolved Photoelectron Imaging using Femtosecond UV Laser and VUV Free Electron Laser (2010)
  • 著者名/発表者名: Liu, Suet-Yi
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] プロパンの紫外多光子解離による水素原子生成機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 泉真里, 高口博志, 山崎勝義
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2009
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] O(^1D)+OCS反応による振動励起SO生成過程の速度論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 折見健一, 渡辺信嗣, 高口博志, 山崎勝義
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2009
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] OHの振動励起によるOH+CO→H+CO_2反応の加速 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河野七瀬, 高口博志, 山崎勝義
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2009
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] State-resolved differential cross sections of O(^1D_2)+ CD_4→OD+ CD_3 reaction : CD_3(v=0) and(v_1=1) channels (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogi, H. Kohguchi, T. Suzuki
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 広島大学サタケホール
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] Reaction dynamics of O(^1D_2)+CD_4→OD+CD_3 studied by state-selected differential cross section measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogi Yoshihiro, Ohshimo Keijiro, Kohguchi Hiroshi, Suzuki Toshinori
  • 学会等名: 第25回化学反応討論会
  • 発表場所: 大宮市
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] Development of High Resolution Photoelectron Imaging Apparatus (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogi Yoshihiro, Kohguchi Hiroshi, Niu Dongmei, Ohshimo Keijiro, Suzuki Toshinori
  • 学会等名: 第25回化学反応討論会
  • 発表場所: 大宮市
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] Generation of Highly Vibrationally Excited SO(X^3E^-) in the Reaction of O(^1D)+OCS (2009)
  • 著者名/発表者名: 折見健一, 渡辺信嗣, 高口博志, 山崎勝義
  • 学会等名: 第25回化学反応討論会
  • 発表場所: 大宮市
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] Generation of Hydrogen Atom in Multiphoton Dissociation of Propane at 243nm (2009)
  • 著者名/発表者名: Izumi Mari, Kohguchi Hiroshi, Umemoto Hironobu, Yamasaki, Katsuyoshi
  • 学会等名: 第25回化学反応討論会
  • 発表場所: 大宮市
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] Kinetic Study on the Reactions of Vibrationally Excited OH(X^2II) with CO (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohno Nanase, Watanabe Shinji, Kohguchi Hiroshi, Yamasaki Katsuyoshi
  • 学会等名: 第25回化学反応討論会
  • 発表場所: 大宮市
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] Spectroscopy-based Reaction Dynamics Study-From neutral radicals toward ionic species- (2009)
  • 著者名/発表者名: 高口博志
  • 学会等名: Probing the Frontiers of Ion Chemistry via Spectroscopy ;分光学が拓くイオン化学の最前線
  • 発表場所: 広島大学学士会館
  • 年月日: 2009-05-25
• [図書] ベーシックマスター物理化学, 反応速度の微視的取り扱い(築山光一編) (2012)
  • 著者名/発表者名: 高口博志
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: オーム社
• [図書] ベーシックマスター「物理化学」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高口博志(分担執筆)、築山光一、近藤寛、一國伸之編
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: オーム社
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/pchem/