ナノ－メゾスケールの界面水の動態から観る高分子材料の生体適合性

• 研究課題/領域番号: 15K04604
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料化学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 源明 誠 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 准教授 (70334711)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 界面 / 振動分光法 / 水 / ナノ表面・界面 / 近赤外全反射分光法

研究成果の概要

固液界面のナノ・メゾスケール領域の水の構造を評価するために、近赤外領域における温度可変全反射分光装置を構築し、界面100から900 nm領域の分光測定を可能にした。水の全反射近赤外スペクトルは、およそ300 nm以下の領域で水の密度の上昇を示唆する変化を示した。また、同領域のスペクトル成分分析から、バルク水と比較して、界面では4つの水素結合を有した水分子が相対的に多く存在し、それと同時に、単分子（水素結合をしていない水分子）も多く存在していることが明らかとなった。さらに温度摂動に対しては、バルク水と比較して、水素結合構造が破壊されにくいことも判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Diffusion Controlled Recrystallization of Water Sorbed into Poly(meth)acrylates Examined by Variable Temperature FT-IR and Molecular Dynamics Simulation (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Yasojima, M. Fukuoka, H. Kitano, S. Kagaya, T. Ishiyama, M. Gemmei-Ide
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 121 号: 19 ページ: 5133-5141
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b01824
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chelating resin immobilizing carboxymethylated polyethyleneimine for selective solid-phase extraction of trace elements: Effect of the molecular weight of polyethyleneimine and its carboxymethylation rate (2016)
  • 著者名/発表者名: Shigehiro Kagaya, Takehiro Kajiwara, Makoto Gemmei-Ide, Waka Kamichatani, Yoshinori Inoue
  • 雑誌名: Talanta 巻: 147 ページ: 342-350
  • DOI: 10.1016/j.talanta.2015.09.071
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Water structure at the interfaces between a zwitterionic self-assembled monolayer/liquid water evaluated by sum-frequency generation spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Kouji Nomura, Shiho Mikuni, Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Makoto Gemmei-Ide, Hiromi Kitano, Hidenori Noguchi, Kohei Uosaki
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 巻: 135 ページ: 267-273
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2015.07.072
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mid-infrared spectroscopic investigation of the perfect vitrification of poly(ethylene glycol) aqueous solutions (2015)
  • 著者名/発表者名: Makoto Gemmei-Ide, Takashi Miyashita, Shigehiro Kagaya, Hiromi Kitano
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 31 号: 39 ページ: 10881-10887
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b02829
  • 査読あり / 謝辞記載あり