2018 Fiscal Year Annual Research Report
The electronic states of ionic liquid observed by soft X-ray spectroscopy
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17K14134
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
貞包 裕加 (堀川) 山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (10589039)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軟X線発光分光 / イオン液体 / 大気圧分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 大気圧下の吸収分光測定セットアップ
29年度にHiSORのビームラインに組み込んだHeパス装置を用い固体粉末、イオン液体、液体と一通りの試料測定は行えていたが、He空間内部が狭く時にフォトダイオード検出器を壁にぶつけて故障させるトラブルがあった。そこで試料、検出器を設置する空間を大きくする改良を行った。真空チャンバーの概念にとらわれずアルミBOXを用いる事で四角い内部空間を広く確保し、かつBOX中に空気分子が混入しないことも確認できた。この改良後、更に光強度の強いNewSUBARUビームラインにてテスト測定を行い、揮発性の高い物質、液体試料の高SNな吸収スペクトル測定に成功した。
2. 酢酸系イオン液体、溶媒和イオン液体
酢酸系イオン液体[C4mim][AcO]が二酸化炭素を吸収した際に観測された吸収スペクトルの形状変化がどんな分子種由来かを調べるため、CO2がC4mim、AcOそれぞれに結合したモデル分子を作り、量子化学計算により理論吸収スペクトルを算出した。その結果、CO2の結合角度によってはどちらの分子でも観測スペクトル形状を再現できることが分かった。そこで検証実験として次の事を行った。C4mimにCO2が結合した場合C4mimからH+が外れ、その結果中性酢酸分子が生成されると考えられているため、[C4mim][AcO]に直接純酢酸を混合した溶液の吸収測定を行った。しかし得られた軟X線吸収スペクトル形状はCO2を含有した場合とスペクトル形状が一致しなかったため、酢酸中性分子がスペクトル変化の原因ではないことが確認できた。溶媒和イオン液体についてはLiTFSAに混合するGlymeの濃度変化測定を行い、錯形成率が上がるとGlyme単体でのHOMOのピーク強度が下がっていたため、錯体形成することによりGlymeのHOMOレベル低下が示唆される実測結果を得ることができた。
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