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2015 Fiscal Year Annual Research Report

全内部反射ラマン・振動SFG分光システムの構築と固液界面への応用

Publicly Offered Research

Project AreaScience on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment
Project/Area Number 26104504
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

石橋 孝章  筑波大学, 数理物質系, 教授 (70232337)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsラマン分光 / 振動和周波分光 / 表面・界面
Outline of Annual Research Achievements

(1) 電子非共鳴条件下で気体-水溶液界面におけるタンパク質のヘテロダイン検出VSFGスペクトルの測定を行った。測定したタンパクはBSA、ペプシン、コンカナバリンである。測定された信号の位相を検討した結果、キラルVSFG信号は水溶液バルク層からではなく界面層から発生していることがわかった。興味深いことに、バルク中にはβシート構造を含んでいないBSA水溶液の界面からも、βシート構造のマーカーバンドと考えられているアミドIバンドのキラルVSFGが観測された。
(2) ヘテロダイン検出全内部反射VSFG分光装置の構築:全内部反射配置でのプローブレーザーの照射は、CaF2製の半円柱プリズムを利用して実現した。また、プリズムの底面の一部に蒸着した金薄膜からSFG信号を位相の基準として利用している。装置の評価のためにLB法でプリズム底面に作製したDPPC脂質膜を空気中で測定した。得られたスペクトルのSN比は良好であるが、位相の再現性に問題が残っている。
(3) 固体液体界面の測定のための全内部反射ラマン分光装置の構築:昨年度構築した全内部反射ラマン分光装置を用いて、界面活性剤(DTAB)水溶液とシリカ界面についてスペクトルの濃度依存性を検討した。CH伸縮振動バンドの強度は、水溶液の濃度に線形には依存せず、濃度を減少させても漸近的にある強度が残留する傾向が観測された。また、高濃度領域と低濃度領域で、スペクトル形が異なっていた。0.02 mM以下の濃度で得られたスペクトルは、バルク中の界面活性剤ではなく、シリカ界面に吸着した分子状あるいはミセル状の界面活性剤によるものであると考えられる。以上の測定結果は、構築した装置が界面のスペクトルを得るために必要な感度を有していることを示唆している。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Sensitive and Quantitative Probe of Molecular Chirality with Heterodyne-detected Doubly Resonant SFG Spectroscopy2015

    • Author(s)
      Masanari Okuno and *Taka-aki Ishibashi
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 87 Pages: 10103-10108

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.analchem.5b02787

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Intensity Enhancement of Vibrational Sum Frequency Generation by Gap-mode Plasmon Resonance2015

    • Author(s)
      Masanari Okuno, Taichi Tokimoto, Miharu Eguchi, Hideaki Kano, and *Taka-aki Ishibashi
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 639 Pages: 83-87

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.cplett.2015.08.067

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Salt-induced water orientation at a surface of non-ionic surfactant in relation to a mechanism of Hofmeister effect2015

    • Author(s)
      Mafumi Hishida, Yohei Kaneko, Masanari Okuno, Yasuhisa Yamamura, Taka-aki Ishibashi, and *Kazuya Saito
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics

      Volume: 142 Pages: 171101

    • DOI

      DOI: 10.1063/1.4919664

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Heterodyne-detected Achiral and Chiral Vibrational Sum Frequency Generation of Proteins at Air/Water Interface2015

    • Author(s)
      Masanari Okuno and *Taka-aki Ishibashi
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 119 Pages: 9947-9954

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b01937

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Heterodyne-detected chiral VSFG of bulk liquids and liquid interfaces2015

    • Author(s)
      Taka-aki Ishibashi and Masanari Okuno.
    • Organizer
      The Pacifichem 2015 meeting
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Time-resolved infrared studies of cyclopentane-1,3-diyl diradicals2015

    • Author(s)
      Taka-aki Ishibashi
    • Organizer
      The Pacifichem 2015 meeting
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Heterodyne-detected chiral vibrational SFG spectroscopy2015

    • Author(s)
      Taka-aki Ishibashi and Masanari Okuno
    • Organizer
      The fifth Asian Spectroscopy Conference
    • Place of Presentation
      Sydney (Australia)
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 振動和周波発生分光法によるPNiPAm薄膜のイソプロピル基の配向解析2015

    • Author(s)
      深谷和玄・奥野将成・力山和晃・勝本之晶・石橋孝章
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-09-18
  • [Presentation] シアノ基とカルボニル基をもつシクロペンタン-1,3-ジイル型ジラジカルの時間分解赤外分光2015

    • Author(s)
      窪木俊介・吉富翔平・安倍学・石橋孝章
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-09-18
  • [Presentation] ビナフチル系の振動電子二重共鳴キラルSFG分光:電子共鳴効果の研究2015

    • Author(s)
      奥野将成・石川大輔・中西和嘉・有賀克彦・石橋孝章
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] ヘテロダイン検出振動SFG分光法によるリン脂質DPPCのL膜および LB単分子膜の分子構造の研究2015

    • Author(s)
      竹下尚樹・奥野将成・石橋孝章
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] シアノ基とカルボニル基をもつ三重項シクロペンタン-1,3-ジイル型ジラジカルの時間分解赤外スペクトル2015

    • Author(s)
      窪木俊介・吉富翔平・安倍学・石橋孝章
    • Organizer
      平成27年度日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-06-03
  • [Presentation] ヘテロダイン検出キラル振動和周波発生分光法の開発2015

    • Author(s)
      奥野将成・石橋孝章
    • Organizer
      平成27年度日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-06-01
  • [Presentation] ヘテロダイン検出振動和周波発生分光を用いたPNiPAm薄膜の配向解析2015

    • Author(s)
      深谷和玄・奥野将成・力山和晃・勝本之晶・石橋孝章
    • Organizer
      平成27年度日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-06-01
  • [Presentation] リン脂質 DPPC の L 膜および LB 膜のヘテロダイン検出振動SFG分光2015

    • Author(s)
      竹下尚樹, 奥野将成, 石橋孝章
    • Organizer
      平成27年度日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-06-01

URL: 

Published: 2017-01-06  

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