Understanding the nature of ionic liquid through intermolecular vibrations by time-domain vibrational spectroscopy

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05382
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Shirota Hideaki 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (00292780)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: フェムト秒ラマン誘起カー効果分光 / イオン液体 / 低振動数スペクトル / 分子間振動 / 液体物性 / 溶液

Outline of Final Research Achievements

In this research project period, we successfully reported a collection of the low-frequency Raman spectra of 40 nonaromatic cation-based ionic liquids via femtosecond Raman-induced Kerr effect spectroscopy. In 2016, we reported a collection of the low-frequency Raman spectra of 40 aromatic cation-based ionic liquids supported by the previous research grant. Based on these collections of the low-frequency Raman spectra of ionic liquids, we addressed the overall picture of the intermolecular vibrations in ionic liquids, as well as the key roles of the constituent ion species. In addition, we published two book chapters as reviews of the temperature dependence of the low-frequency spectrum in ionic liquids and the low-frequency Raman spectra of molecular and ionic liquids in this project period.

Free Research Field

物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の大きな成果である40種の非芳香族系イオン液体の低振動数ラマンスペクトルの膨大なデータの報告は，世界的に初めてのものである。このような膨大なデータに基づいた俯瞰的な視点により，イオン液体の低振動数スペクトルについての分子レベルに基づいた理解が可能となった。よって，液体・溶液分野，物理化学分野，材料科学分野において重要な財産ともいえるものである。また，本研究期間において，イオン液体の低振動数スペクトルの温度依存性および分子液体とイオン液体の低振動数ラマンスペクトルについて，それぞれ総説として書籍の1章として発表できたことは，広く社会にその研究成果を還元できたと考える。