イオン液体中での界面電子移動反応計測

• Project/Area Number: 20031029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 加藤 隆二 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (60204509)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2009: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 光物性 / 表面・界面特性 / 表面・界面物性

Research Abstract

本年度は下記の3つの課題について検討を行った。成果を以下にまとめる。
1. 高感度サブナノ秒過渡分光計の製作
前年度に構築したサブナノ秒過渡吸収計測に加え、ダブルパルスレーザー励起による過渡吸収・反応中間体の蛍光寿命測定を行うことができる光学系を構築し、ベンゾフェノンケチルラジカルの発光寿命計測へと展開した。
2. 界面電子移動反応の計測
色素増感太陽電池における電荷分離過程について、サブナノ秒時間分解過渡吸収分光で生成する色素のカチオンを分光学的に直接計測した。アセトニトリル溶媒中で得られた結果と比較することでイオン液体の特異な作用について多くの知見を得た。
3. 電子移動反応解析に関わる基本データ収集
色素増感太陽電池において、ヨウ素イオンは電子の輸送媒体として機能している。イオン液体中でのこれらの特異な挙動について、ハロゲンイオン特有のCTTS吸収の計測、光電子放出分光を行い、ヨウ素に加え、臭素イオンについても系統的に検討した結果、イオン液体の溶媒和の特性について多くの知見を得た。さらに溶媒和電子に対する溶媒和との違いを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Reactions of benzophenone ketyl radical at excited state in a room temperature ionic liquid (2010)
  • Author(s): 高橋、手塚、北村、佐藤、加藤
  • Journal Title: Phys.Chem.Chem.Phys 12 Pages: 1963-1970
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potodegradation of imidazolium ionic liquids (2009)
  • Author(s): 加藤、高橋
  • Journal Title: Rad.Phys.Chem. 78 Pages: 1126-1128
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photo-detrapping of solvated electrons in an ionic liquids (2009)
  • Author(s): 高橋、須田、瀬戸、勝村、加藤、Crowell, Wishart
  • Journal Title: Rad.Phys.Chem. 78 Pages: 1129-1132
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Picosecond pulse radiolysis : Dynamics of solvated electrons in ionic liquid and geminate ion recombination in liquid alkanes (2009)
  • Author(s): 近藤、浅野、Yang、則沢、高橋、田口、永石、加藤、吉田
  • Journal Title: Rad.Phys.Chem. 78 Pages: 1157-1160
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Difference of solvation site between halide ions and electrons in an alkylammonium ionic liquid (2009)
  • Author(s): 加藤
  • Journal Title: Chem.Phys.Lett. 482 Pages: 259-262
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ion pair formation in [bmimjl ionic liquids (2008)
  • Author(s): 加藤, 原, 都築
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B 112 Pages: 15426-15430
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] External photoelectron emission spectra of ionic liquids in the presence and absence of iodide (2008)
  • Author(s): 加藤
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B 112 Pages: 14971-14975
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Picosecond pulse radiolysis: dynamics of solvated electrons in ionic liquid and geminate ion recombination in liquid alkanes (2008)
  • Author(s): 楊, 近藤, 永石, 田口, 高橋, 加藤, Anishchik, 吉田, 田川
  • Journal Title: Rad. Phys Chem. 77 Pages: 1233-1238
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electron-hole recombination in the bulk of a rutile TiO_2 single crystal studied by sub-nanosecond transient absorption spectroscopy (2008)
  • Author(s): 加藤, 村井, 古都
  • Journal Title: Chem. Phys. Lett. 461 Pages: 238-241
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of interactions between 1-butyl-3-methylimidazolium cation and halide anions (Cl^-, Br^- and I^-) by ab initio calculations: Anion size effects on preferential locations of anions (2008)
  • Author(s): 都築, 加藤, 三上
  • Journal Title: Molecular Physics 106 Pages: 1621-1629
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reactions of solvated electrons with imidazolium cations in ionic liquids (2008)
  • Author(s): 高橋, 比江嶋, 加藤, 楊, 近藤, 吉田, 勝村
  • Journal Title: Rad. Phys. Chem. 77 Pages: 1239-1243
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Photochemical reaction of halide ions in ionic liquids (2009)
  • Author(s): 加藤
  • Organizer: COIL3 (3rd Congress on Ionic Liquids)
  • Place of Presentation: ケアンズ(オーストラリア)
  • Year and Date: 2009-06-01
• [Presentation] イオン液体中におけるハロゲンイオンの光イオン化 (2009)
  • Author(s): 加藤
  • Organizer: 日本化学会第89春季年会(2009)
  • Place of Presentation: 日本大学(千葉)
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] イオン液体中におけるヨウ素イオンの光イオン化 (2008)
  • Author(s): 加藤
  • Organizer: 放射線化学討論会
  • Place of Presentation: 産総研つくば
  • Year and Date: 2008-10-17
• [Presentation] イオン液体におけるイオン対形成 (2008)
  • Author(s): 加藤
  • Organizer: 分子科学討論会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-09-26