2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of ion distribution and molecular orientation at liquid/liquid interface by total reflection XAFS
| Project/Area Number |
15K13727
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
瀧上 隆智 九州大学, 基幹教育院, 教授 (40271100)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 全反射XAFS / 液／液界面 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ソフト界面吸着膜は生体膜などのソフトマターの基本骨格であり、その構造や性質の理解はソフトマターの構造と機能の相関解明に不可欠である。特に液／液界面は、物質分離・抽出、合成反応場、生体膜モデルとして利用されることから、界面でのイオン分布や分子の配向の解明は極めて需要である。本研究では全反射XAFS法を液／液界面に適用しターゲット原子やイオンのXAFSスペクトルの解析から界面濃度の定量および界面近傍でのイオンの溶媒和構造の解析を行うことを目的とした。研究成果の概要は以下にまとめられる。
（１）本研究ではまず、液／液界面の高さを自在に調整可能な溶液試料セルの設計・開発を行った。試料セルは軽量かつ強度の高いアルミニウム製とし、平滑な界面を容易に作成できるように、ジメチルジクロロシランで疎水化処理された石英ガラス製の枠をはめ込む形状とした。また、セル外部にテフロンチューブを介して接続されたシリンジを用い界面活性剤水溶液を注入出することで下層である水溶液の体積を通して界面高さを制御する仕様にした。さらに試料セル内部は水溶液による腐食を抑えるために、テフロンコーティングを施している。
（２）上記試料セルを用い、SPring-8 BL39XUにおいて臭化ドデシルトリメチルアンモニウム水溶液／アルカン（ヘキサン、ドデカン、ヘキサデカン）界面吸着膜を対象にBrイオンをターゲットに全反射XAFS測定を行った。BrのK吸収端においてXAFSスペクトルにジャンプが観測され、このジャンプ値を基に界面でのBrイオンの界面濃度を定量することに成功した。さらに、界面張力法より見積もられた界面濃度とも非常によい一致を得ることができた。しかしながら、S/N比が悪いためEXAFS領域での振動構造解析に問題点が残っている。
|
