2005 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
| Project/Area Number |
16550078
|
|---|
| Research Institution | Oita University |
|---|
Principal Investigator |
井上 高教 大分大学, 工学部, 助教授 (40243969)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉内 芳秋 , 工学部, 助手 (60117398)
|
|---|
| Keywords | 液液界面 / レーザー / 多光子イオン化法 / 高感度分析 / 界面濃度 / 拡散係数 |
|---|
| 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nm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.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.空間分解能は50nmであり,界面層の厚さを分子の場合で,約120nmと見積もることができた.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おり,その分布曲線を求めることができ,さらに,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.
液相のある1箇所に芳香族分子を少量注入すると,最初はイオン化信号が0であるが,液液界面に拡散し分子の量が増えるに従い,信号が増加する.この時間の関数として増加するイオン化信号をFickの拡散方程式で解析し,界面付近の拡散係数を求めた.ピレンの場合,バルクの拡散係数よりも大きな値となり,界面の特徴であることが分かった.
|
Research Products
(1 results)
