2007 Fiscal Year Annual Research Report
柔軟界面系における電気化学的不安定性発現の微視的過程の研究
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18350006
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
垣内 隆 Kyoto University, 工学研究科, 教授 (20135552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 雅博 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60182648)
西 直哉 京都大学, 工学研究科, 助教 (10372567)
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| Keywords | 不安定性 / 界面不安定性 / 電気化学的不安定性 / 液液界面 / 共焦点顕微鏡 / 自然乳化 / イオン移動 / マラゴニ対流 |
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| Research Abstract |
本年は、昨年度に引き続き、1)界面張力と電流-電圧曲線の同時測定による不安定性限界の解明、2)蛍光顕微鏡による不安定性発現の可視化装置による不安定性の発現過程の観察を行った。
1)これまでも測定を試みてきたが、ビデオ撮像と界面への電圧印加の同期が十分に取れていなかったことによって、また、界面張力測定の時間分解能が低かったことによって、実験結果の再現性と信頼度は十分ではなかった。電位制御とビデオ画像撮像システムを根本的に改良したことによって、吸着標準ギブズエネルギーの電位依存性を十分な信頼度で得ることができるようになった。改良点は、(1)電位制御と撮像のタイミングの制御を一つのコンピュータで統括して処理できるようにしたこと、(2)光学系とセルの形状を変更したことである。これにより、デシル硫酸イオンとデシルアンモニウムイオンについて、不安定領域外での吸着標準ギブズエネルギーΔGadsの電位依存性を求めることができた。その係数は、それぞれ、0.90と0.94であり、どちらの場合も親水性部分が界面の水相側の電気二重層の外に位置していることを示唆する。
2)共焦点蛍光顕微鏡下に、界面電位の制御が可能なセルをセットし、1,2-ジクロロエタン側に0.2μmol dm-3の蛍光性両性リン脂質(D3815、モレキュラープローブス)を加え、ドデシル硫酸イオンの移動に伴う電気化学的不安定性の蛍光観察を行った。界面を蛍光性リン脂質によって修飾することにより、電気化学的不安定性の発現している界面に生じる界面活性イオンの吸着の不均一さを可視化することが可能となった。本手法を発展させることにより、電気化学的不安定性の発現している界面のさらに微細な構造を明らかにすることが可能である。
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