2002 Fiscal Year Annual Research Report
Langmuir膜の赤外スペクトル測定用機器の研究
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13554027
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| Research Institution | Heian Jogakuin (St.Agnes) University |
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Principal Investigator |
酒井 洋 平安女学院大学, 生活環境学部, 助教授 (90310648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅村 純三 平安女学院大学, 化学研究所, 助教授 (90027061)
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| Keywords | Langmuir膜 / 赤外スペクトル / 外部反射 / ステアリン酸 / ステアリルアルコール / 水面上単分子膜 / 赤外分光器 / 赤外線 |
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| Research Abstract |
Langmuir膜(水面上展開単分子膜)の分子レベルの構造評価において、赤外外部反射法は有力な測定法の一つだが、その赤外スペクトルを測定する際に、赤外線がLangmuir膜の構造を乱し、スペクトルに影響を与える場合がある。本研究では赤外線がLangmuir膜に与える影響の詳細を調べ、正確な赤外外部反射スペクトルの測定が可能となる条件を探り、そのための装置の設計を行うことを目的とした。本年度は以下のことが明らかとなった。
ステアリン酸とステアリルアルコールのLangmuir膜の赤外外部反射スペクトルの経時変化から、赤外線がそれぞれのLangmuir膜にどのような影響を与えるか、またそれは膜の状態によってどのように異なるか検討を行った。
Langmuir膜の表面圧がごく低いとき、赤外外部反射スペクトルのメチレン伸縮振動バンドは、時間が経つにつれて強度が減少し、最終的には消えてしまった。この現象は、赤外線照射によりLangmuir膜の部分的な温度上昇が起こり、その照射部分の分子密度の減少が引き起こされたため、つまり分子の赤外線照射部分からの排除の動きが起こったためであると考えられる。
また、膜の表面積が広いほど、このバンド強度の減少の速度は速かった。この結果は、表面積が狭いほどLangmuir膜の表面粘性が高いために、水面上での分子の動きが遅くなったためであると考えられる。さらにステアリルアルコールよりもステアリン酸のLangmuir膜の方がこの減少の速度は速かった。この結果も同様に膜の表面粘性の違いによる、分子の動く速度の差が反映されているものと考えられる。
Langmuir膜の赤外外部反射スペクトルを正しく測定するには、測定時問に比べて、Langmuir膜の排除の動きが十分遅い必要があり、これを踏まえた装置の設計が必要であることが明らかとなった。
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