時間分解全反射蛍光法による液-液界面化学過程のピコ秒計測

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10740343
• 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)
• Keywords: 全反射蛍光法 / 時間分解 / 液液界面

Research Abstract

光誘起分子内電荷移動(CT)を示すペンダント型界面活性蛍光分子n-(9-anthroyloxy)stearic acid(n-AS n=2,6,9,12)を液/液界面に吸着させ,その蛍光挙動を独自に開発した時間分解全反射蛍光法によって計測した。これによって,光誘起分子内電荷移動に伴う溶媒分子の再配置過程を実測するとともに,液/液界面における溶媒分子の空間分布が溶媒和ダイナミクスに及ぼす影響を検討した。2〜12ASの全ての界面蛍光スペクトルに関して,蛍光極大波長の時間依存シフトが観測され,観測初期の発光極大波長およびその時間依存性がアルキル鎖長に依存することを示している。このような蛍光スペクトルの時間分解シフトは純溶媒中では観測されないことから,界面特有の溶媒緩和過程の実測に成功したものと考えられる。また,ヘプタンとエタノールのように極性がまったく異なる溶媒を混合した溶液中で,界面と同様な蛍光スペクトルの時間分解シフトが観測され、ASの分子内光誘起電子移動過程の前後で溶媒和環境が大きく変化することがわかった。このことから,液液界面には両相の溶媒分子が混合した領域が存在し,分子の状態に応じて溶媒和状態が大きく変化することが明らかとなった。