時間分解表面第二高調波発生法による液-液界面化学過程の動的解析

• Project/Area Number: 07740571
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 分離・精製・検出法
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 内田 達也 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30261548)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 液-液界面 / 表面第二高調波発生 / SHG / 共鳴SHGスペクトル

Research Abstract

本研究課題を遂行するには,液-液界面における分子の静的状態を事前に把握しておくことが必要である.そのためには単分子層以下の密度で液-液界面に存在する化学種の電子スペクトルによる状態解析が最も重要である.そこで界面における対象性の低下に基づく表面第二高調波発生(SHG)が共鳴条件において飛躍的に増大することに着目し、この現象を利用した新規電子スペクトル測定法を開発した.
界面に対して基本波を全反射条件で入射し,界面で発生したSH光の強度を入射基本波波長に対してプロットすることにより共鳴SHGスペクトルとした.又、この共鳴SHGスペクトルによりn-ヘプタン-水界面に吸着した色素分子(ロ-ダミンB)の電子構造および二量体形成を明らかにした.
10^<-7>〜10^<-5>Mのロ-ダミンB水溶液-ヘプタン界面から得られた共鳴SHGスペクトルの形状は極性溶媒中におけるロ-ダミンBの単量体を示す吸収スペクトルと一致している.さらに極大波長が溶液中に比べて赤色シフトしている.また,濃度変化に対して共鳴SHGスペクトルの偏光特性に変化は認められない.これらのことからこの濃度領域においてロ-ダミンB分子は単量体で界面に吸着し,吸着量の増大に伴う分子配向の変化は無いことが明かとなった.又、10^<-4>M以上のロ-ダミンB水溶液-ヘプタン界面で得られた共鳴SHGスペクトルには明らかに二量体に由来するピークが存在し,液-液界面における二量体形成が初めて明らかになった.