2013 Fiscal Year Annual Research Report
「水中」反応場・その場顕微赤外分光分析システムの構築 －水反応科学への展開－
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23360282
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
石黒 孝 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (10183162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 吉男 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00164351)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 赤外顕微分光 / 水熱反応 / バイオ・ソフトマター / 水 / ATP / FT-IR / ADP |
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| Research Abstract |
本研究の目的は水に関する課題解決を実現すべく、光路長を制御し、均一反応を実現できるリアクターを作製し、これに顕微赤外分光装置を組み合わせ、新しい水中化学反応 その場観察装置を構築することである．課題は次の３つである．
1. 金属水熱反応のその場観察：水熱反応による金属Alの水酸化物形成等の金属と水の反応を水分子、水酸基、金属ラジカルの赤外振動状態の変化をとらえる．2. 水の水素結合の定量測定：水の高次構造を赤外吸収スペクトルの温度変化を定量評価する．3. ATP加水分解反応場のその場観察：生命の代謝の基本であるATP加水分解によるADPへの変化に注目し、加水分解反応に対するMg2+添加の影響を赤外吸収によりとらえることである．
23年度は、真空試料室＋XYステージ＋IR検出器からなる全真空赤外顕微鏡を購入し、既存の真空対応FT-IR装置を光源と組み合わせて全真空・赤外顕微鏡を立ち上げた．また、冷媒フローによる反応セルの温度制御を実現した．セルの高温・高圧までの耐久性を確認し、水の吸収スペクトルを測定し、吸収成分分離を行い、それらの温度・圧力依存性を明らかにした．
この結果を踏まえて24年度には水及びATP水溶液の透過赤外吸収スペクトルを測定した．装置は二流体混合を可能とするシステムへ改良した．金属膜水熱反応・脱水反応その場観察に関してはAl等に関して検討を行った．さらに、ATP溶液にMgCl2またはCaCl2を混合しATP水溶液のP=O伸縮振動に起因する吸収の濃度変化を系統的に測定した．
25年度は前年度までの結果を踏まえて実験の再現性を確認し、またシミュレーションを実施し、結果を総括して研究をまとめた．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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