一重項酸素を発光プローブとしたミセルのミクロ環境と動的挙動

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06640651
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 岡本 政實 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (90115981)
• Keywords: 一重項酸素 / 酸素消光 / 逆ミセル / 高圧力

Research Abstract

Aerosol OT(AOT)/n-heptane//水の逆ミセルおいて、光励起一重項と三重項プローブの酸素消光ダイナミックス、および消光場において生成する一重項酸素(^1O_2;^1Δ_g)の燐光の減衰曲線の解析から、逆ミセル内部のミクロ環境とミセルの動的挙動を次の諸点に着目し研究した。(a)ミセル間の衝突による酸素分子の移動速度、(b)ミセルから油相/油相からミセルへの酸素分子の移動速度、(c)ミセル内部における消光速度、(d)これらの諸過程に対するミセルのサイズ効果と圧力効果。
1.発光プローブおよび三重項プローブの減衰曲線の解析
(1)カチオン性プローブ(Ru(bpy)_3^<2+>):消光剤としてK_3Fe(CN)_6とO_2を用いた。両者の系において、典型的なミセル系の減衰曲線が観測された。前者の系の解析から、ミセルサイズとそれに対する圧力依存性を求めた。この結果を用いて、後者の系の(a)-(c)の諸過程をプローブイオンとO_2分子のミセル中での相互の存在位置関係を含めて考察した。
(2)アニオン性プローブ(PS,PTS):PSの一重項、およびPSとPTSの三重項の酸素消光をW_0(=[H_2O]/[AOT])と圧力の関数として測定した。減衰曲線はいずれの場合においても単一指数関数に従った。結果は、プローブのミセル中での存在位置を含め、(a)-(c)の諸過程を考察した。
2.一重項酸素の燐光減衰曲線の解析
燐光減衰曲線を赤外センサー(GeフォトダイオードまたはInGaAs ピン-フォトダイオード)を用い1270nmで測定した。増感剤としてRu(bpy)_3^<2+>を用い、W_0と圧力の関数として燐光寿命を測定し、^1O_2のミセルから、およびミセルへの出入りの過程を考察した(成果の一部は第34回高圧討論会(1994)/講演要旨集p.244で発表した)。