2014 Fiscal Year Research-status Report
放電支援型レーザーアブレーション法が開く含遷移金属活性種研究の新たな扉
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26410011
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
岡林 利明 静岡大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70224045)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | レーザーアブレーション / マイクロ波分光 / 含遷移金属活性種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザーアブレーション法とは、レーザー光を集光の上で不揮発性の試料に照射し、その構成物質を気相へと導く方法である。この方法は融点数千度といった高融点の物質を室温において気化させることができるため、含金属活性種の生成法としても広く利用されている。しかし、気相中に生成した金属原子やクラスターなどの反応性は、一般に考えてられているよりもかなり小さく、そのままでは試料ガスとの反応が起きない場合も少なくない。このような反応を起こさせるためには、反応をスタートさせるような何らかのトリガーが必要である。このトリガーとしてパルス放電を用いるのが本研究で用いる「放電支援型レーザーアブレーション法」である。
本年度は、チオール類による貴金属ナノクラスターの安定化に対するモデルとして重要な「貴金属－硫黄活性種の安定性と反応性」に注目した研究を行った。まず、最近新たな知見が得られた「金－硫黄活性種」についてさらに詳しい実験を行い、未知の金を含む活性種のスペクトル線を多数観測した。これらについては、現在化学種の同定作業を進めている。また、金化学種で得られた知見を、「銀－硫黄活性種」にフィードバックさせたところ、同様な反応が進んでいることを確認した。さらに、現在「白金－硫黄活性種」への展開を試みているが、こちらはまだ成果が上がっていない。また、硫黄と同族元素である酸素を含む化学種の研究へも拡張し、水酸化金についての詳しい知見を初めて得た。
また、本研究の遂行途中で行った装置の高感度化は、異分野との共同研究に発展し、星間分子として期待される直線炭素鎖アルコールHC4OHや、大気ヨウ素化学における重要化学種であるCH2IBrの分光学的研究へとつながった。これらについても順次学会発表・論文発表を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「金－硫黄活性種」についての、分光学的検出と物理化学的解析が進み、現在投稿準備中である。さらに、その成果を「銀－硫黄活性種」にフィードバックしたところ金と同様な反応が進んでいることが確認された。結果の一部は近いうちに学会にて発表する予定である。また、硫黄と同族元素である酸素を含む化学種の研究へも拡張し、水酸化金についての詳しい物理科学的知見を得た。
また、本研究の遂行途中で行った装置の高感度化は、異分野との共同研究に発展し、最も単純な分子錯体のひとつであるH2-H2O錯体や、大気ヨウ素化学における重要化学種であるCH2IBrの分光学的研究へとつながった。よって、現時点でおおむね順調にに進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、現在順調に進展している「金－硫黄活性種」についての研究を、重点的に進めてゆく。得られたノウハウををもとに、銀や白金などの他の金属と硫黄との結合についての研究へとフィードバックしてゆく予定である。さらには、貴金属クラスターを触媒として利用する場合のターゲットの大部分は有機化合物であることから、貴金属ー有機物活性種など、より生成が困難な化学種に向けてのチャレンジを進めてゆく。
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| Causes of Carryover |
消耗品の消費が当初の予定よりわずかに少なかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し額が小さいため、次年度の予算と合わせて消耗品購入に使用する予定である。
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Research Products
(7 results)
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[Presentation] AuSD のマイクロ波分光2014
Author(s)
高橋竜樹，橋本壽，久保田裕文，岡林恵美，岡林利明
Organizer
第8 回分子科学討論会2014
Place of Presentation
広島大学東広島キャンパス(東広島市)
Year and Date
2014-09-21 – 2014-09-24
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