2004 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー多光子イオン化法を用いた液液界面の高感度分析と界面構造解析
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16550078
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
井上 高教 大分大学, 工学部, 助教授 (40243969)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉内 芳秋 大分大学, 工学部, 助手 (60117398)
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| Keywords | レーザー多光子イオン化法 / 液液界面 / 芳香族分子 / 界面濃度 / 吸着平衡定数 / 高感度分析 / エバネッセント波 / ミセル |
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| Research Abstract |
油相側に高電圧を印加したオクタン/水溶液界面に紫外線パルスレーザーを全反射で照射し,イオン化電流値を測定することができた.エバネッセント波で芳香族分子がイオン化され,数十mmの深さに存在する分子からの信号である.1μM〜0.1nMの濃度範囲で検出が可能であり,高感度であった.ベンゼン環を多く持つピレンなどの芳香族分子がイオン化効率も高い傾向にあった.濃度依存性よりLangmuir吸着等温式の飽和吸着量と吸着平衡定数を求めると,水中で解離し難い芳香族分子の方が界面への吸着が強くなることがわかった.アントラセンプロピオン酸を用いて水相のpHを調整すると,pKaを前後に解離体と非解離体で,界面近傍の濃度分布の違いを明確にでき,非解離体は界面付近に高い濃度で分布していた,また,界面活性剤の添加により,CMC以上で界面付近の濃度の減少を測定できた.レーザーの入射角度依存性を測定し,エバネッセント波の分布関数を適用し,溶質分子の深さ方向の分布を求めた.水中で解離し難い芳香族分子は,界面近くの濃度が高く,水相内部では濃度が低いことが分かった.一方,水中で解離し易い芳香族分子は,界面の濃度が極端に少なく,水相内部では濃度が高いことが分かった.この事はアントラセンプロピオン酸のpH依存性の実験でも支持れ,前述の結果と一致していた.電極を様々な形状で作製し,電極構造依存性を測定すると,平板電極より,針状電極(先端が0.01mm)の方が単位面積当りの電流が多くなり,電子のなだれ現象が認められた.また,針状電極とすることで,単位長さ当りの印加電圧を高くすることが可能であった.
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