2018 Fiscal Year Annual Research Report
Raman spectroscopy of nanoparticle synthesis by plasma in contact with liquid
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17K14131
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
近藤 崇博 学習院大学, 理学部, 助教 (30760277)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プラズマ / ラマン分光 / プラズマ誘起液相反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラズマを液相に照射することで生じる反応場を研究対象とし、ラマン分光によりその反応場の診断を行った。このような反応場は金属ナノ粒子の合成などに応用がなされている。プラズマにより誘起される水溶液表面反応場中の電子やラジカルは、金属ナノ粒子の生成に関与するために、望む特性のナノ粒子を得るためにはそれらの詳細な診断が必要不可欠となる。
最終年度では特にプラズマから水表面へ供給される電子についてラマン分光による診断を進めた。水を液膜状にし、その表面にプラズマを照射する系をラマン分光した。ラマン分光にはレーザーを励起光とし、気液界面付近に集光することでラマンスペクトルを得た。放電にはヘリウムガス流を伴う直流グロー放電を用い、水表面に照射した。
得られたラマンスペクトルでは、水分子の変角振動に起因するピークが低波数側へ移動する傾向がみられた。先行研究によれば電子が水和した水分子は変角振動周波数が低下することが知られている。本実験ではプラズマから供給された電子が水表面で水和し、水分子の変角振動ピークが低下したものと考えている。
上記の他、研究期間全体を通して、プラズマを水溶液表面に照射した際に、表面水分子数が減り、水溶液表面において溶質濃度が高くなると予想されるラマン分光診断結果を得るなどの成果を得た。
現状は定性的な診断にとどまっているが、今後さらに詳細にラマン分光診断を進めることで、プラズマを液相に照射する系における電子等の反応活性種と、金属ナノ粒子合成過程との関連を明らかにしていけるものと予想している。
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