2017 Fiscal Year Research-status Report
超臨界アルコールのラマン散乱：分子間ダイナミクスの古典性と量子性
| Project/Area Number |
16K05508
|
|---|
| Research Institution | Yamagata University |
|---|
Principal Investigator |
天羽 優子 山形大学, 理学部, 准教授 (20363038)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀田 恭男 山形大学, 理学部, 教授 (60202024)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
|
| Keywords | 低振動数ラマン散乱 / 最低振動数モード / 超臨界 / 緩和 / 振動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
低振動数ラマン散乱のスペクトルは，数cm-1のみが温度に対して振動数が敏感に変化する。なぜ最低振動数モードだけが温度変化に対する振る舞いが違うのかを調べるため，アルコールを例として，室温1気圧から超臨界状態に至るまでの広い温度・圧力条件でラマン散乱を測定した。今年度はメタノールを対象として実験を行った。
メタノールの低振動数ラマン散乱は，もともと数十から数百cm-1の散乱強度が，他のアルコールに比べて大きく，超臨界状態になっても広い範囲で散乱強度が残り，室温では見えていた幅の広いピークがはっきりしなくなって，100cm-1以下に存在するピークにバックグラウンドが加わった形になる。しかしこれは，分子間振動がくずれたものと考えられるのえ，一定のバックグラウンドとして差し引くのは妥当でない。そこで，複数の振動でバックグラウンドをあらわし，低振動数領域のピークと分離する解析を行った。しかし，ピークの成分の振り分けがうまくいかず，密度で整理した結果は，最低振動数モードとそれ以外のモードの温度依存性がはっきり分かれる結果にはならなかった。
この結果は，化学系協会東北大会で，木村未来、天羽優子、亀田恭男、臼杵毅「超臨界状態に至るメタノールの低振動数ラマンスペクトル」として発表した。
さらに，最低振動数モードの起源を探るため，本テーマに関する補助的な実験として，温度変化の範囲は狭いが，エチレングリコールについて，0.1cm-1以下に至る低振動数ラマンスペクトル温度依存を測定した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
半年遅れて追加で採択になったので，初年度は準備のみで実際の実験が2年目から始まったことによる。メタノール，エタノール，プロパノールについて実験を行う予定であったので，最終年度である今年度は，エタノールとプロパノールについて密度推定のためのラマン測定を行えば，計画通りに進めることができると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
エタノール，1-プロパノールについて，室温1気圧から超臨界状態に至るまでの低振動数ラマン散乱を，最低振動数モードとそれ以外に分けるモデルで解析し，それぞれの振動数と強度の変化を密度で整理する。密度は，同じ温度・圧力条件の高振動数ラマン散乱の振動モードの強度によって推定する。最低振動数モードの振動数のみが他のモードに比べて際立って温度に敏感であるかどうかを確認する。
現在，過去に行った低振動数スペクトルの再解析を行っており，数cm-1の最低振動数モードを主に反映した成分とそれ以外に分けられる結果を得ている。今後は，高振動数領域のスペクトルを測定し，密度の推定を進める予定である。
|
| Causes of Carryover |
課題のための試薬等を購入していたが，実験の区切りの関係で少額の残額が生じた。次年度に行う実験に必要な消耗品と合わせて使用する予定である。
|
