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実験と理論計算の連携による界面和周波分光の解析

Research Project

Project/Area Number 19029043
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

森田 明弘  Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (70252418)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大内 幸雄  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60194081)
宮前 孝行  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (80358134)
Project Period (FY) 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords和周波発生 / 電解質水溶液 / 表面・界面 / 分子動力学シミュレーション
Research Abstract

液体や高分子界面構造の精密な理解に向けて、界面和周波分光の実験と分子動力学シミュレーションの緊密な協力による研究を展開した。本年度は特に電解質の酸水溶液界面の構造解析について、界面近傍でのイオンの特異的な構造を研究した。近年、酸水溶液界面ではヒドロニウムカチオンが選択的に界面に分布する構造が安定であると理論的に予想されていたが、和周波分光の実験が確かにその構造を検出していることを理論計算との直接比較によって実証した。また、大気中の硫酸エアロゾルの主成分である硫酸水溶液の界面構造について、和周波分光によって硫酸分子やアニオンを直接測定し、界面近傍での硫酸分子と一価アニオンを区別して検出することに成功した。それは、これまで明らかでなかった界面での局所的な酸解離平衡についての知見を得て、バルク中との違いについても議論できるようになった。さらに理論計算との比較によって、その詳細な構造情報を明らかにしている。

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] First Acid Dissociation at an Aqueous H_2SO_4 Interface with Sum Frequency Generation Spectroscopy2008

    • Author(s)
      T.Miyamae, A. Morita, Y. Ouchi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics 10

      Pages: 2010-2013

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Poly(N-isopropylacrylamide)-Grafted Interfaces with Sum-Frequency Generation Spectroscopy2008

    • Author(s)
      T. Miyamae
    • Journal Title

      Macromolecules 40

      Pages: 4601-4606

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local Structure at the Air/Liquid Interface of Room-Temperature Ionic Liquids Probed by Infrared-Visible Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy: 1-alky1-3-Methylimidazolium Tetrafluoroborates2007

    • Author(s)
      T. Iimori, ら
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 111

      Pages: 4860-4866

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Dynamics Analysis of Interfacial Structures and Sum Frequency Generation Spectra of Aqueous Hydrogen Halide Solutions2007

    • Author(s)
      T. Ishiyama, A. Morita
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. A 111

      Pages: 9277-9285

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SFG分光法を用いた硫酸水溶液表面の解離状態2007

    • Author(s)
      宮前孝行
    • Organizer
      第27回表面科学講演大会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
    • Year and Date
      2007-11-02
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 和周波発生(SFG)分光法による硫酸水溶液表面の研究2007

    • Author(s)
      宮前孝行
    • Organizer
      第1回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Cation and Anion Configurations at the Air/Liquid Interface of Ionic Liquids Studied by MAES and IV-SFG2007

    • Author(s)
      Y. Ouchi
    • Organizer
      2nd International Congress on Ionic Liquids
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 赤外-可視和周波発生振動分光法を用いたイオン液体表面における構造的反転対称性の破れに関する研究2007

    • Author(s)
      大内幸雄
    • Organizer
      第1回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 和周波発生分光でプローブされる水溶性界面の電気二重層構造2007

    • Author(s)
      森田明弘
    • Organizer
      第10回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Computational Analysis of Interfacial SFG Spectroscopy2007

    • Author(s)
      A. Morita
    • Organizer
      第234回アメリカ化学会全国大会
    • Place of Presentation
      ボストン・コンベンションセンター(米国)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 和周波発生分光装置及びそれを使用した界面の振動分光法2008

    • Inventor(s)
      宮前孝行
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Number
      2008-077840
    • Filing Date
      2008-03-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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