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軟X線分光によるイオン液体中の分子の電子状態研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K14134
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関山口大学

研究代表者

貞包 裕加 (堀川)  山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (10589039)

研究協力者 徳島 高  
高橋 修  
梅林 泰宏  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード軟X線分光 / 電子状態 / 溶媒和イオン液体 / イオン液体 / 軟X線発光分光 / 大気圧分光 / 軟X線発光分光
研究成果の概要

Heパスを利用した軟X線分光装置を開発することにより、真空中に設置することが難しい試料や揮発性の高い試料の電子状態研究を行った。特に溶媒和イオン液体であるLi(Gly)TFSAにおいてGlyの選択的観測を行ったところ、Li錯体を形成するとGly純液体で見られていたHOMO軌道にあたる発光ピーク強度が低下する様子が観測され、計算から予想されていたHOMOレベルの低下を実験的に直接観測することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Heパスを利用した軟X線分光装置を開発することで、これまで測定が困難であった揮発性の高い試料なども測定できるようになった。また溶液セルが破損した時の真空チャンバー内の光学素子や検出器へのダメージが懸念されることから測定することが難しかった液体試料も、より一般的な軟X線ビームラインにおいても設置しやすくなり、安全に測定できるようになった。これによりイオン液体や溶液中の錯体の電子状態観測ができるようになり液相の分子間相互作用を電子状態変化から研究できるようになった。またソフトマター系が測定できるようになったことで、より広い範囲での材料科学の発展に寄与できるようになると考えている。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Electronic States of Acetic Acid in a Binary Mixture of Acetic Acid and 1-Methylimidazole Depend on the Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Noriko、Takahashi Osamu、Oura Masaki、Horikawa Yuka
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 123 号: 6 ページ: 1332-1339

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b11437

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of amino group protonation on the carboxyl group in aqueous glycine observed by O 1s X-ray emission spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Horikawa Y.、Tokushima T.、Takahashi O.、Harada Y.、Hiraya A.、Shin S.
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 36 ページ: 23214-23221

    • DOI

      10.1039/c7cp08305j

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant inelastic x-ray scattering and photoemission measurement of O2: Direct evidence for dependence of Rydberg-valence mixing on vibrational states in O 1s → Rydberg states2017

    • 著者名/発表者名
      Gejo T.、Oura M.、Tokushima T.、Horikawa Y.、Arai H.、Shin S.、Kimberg V.、Kosugi N.
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 147 号: 4 ページ: 044310-044310

    • DOI

      10.1063/1.4994895

    • NAID

      120006776217

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a spectro-electrochemical cell for soft X-ray photon-in photon-out spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Tomoko、Tokushima Takashi、Horikawa Yuka、Kato Masaru、Yagi Ichizo
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 88 号: 10 ページ: 104101-104101

    • DOI

      10.1063/1.4997820

    • NAID

      120006776218

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] XAS and XES studies of carbonate and bicarbonate ions in aqueous solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Nishida Naohiro、Horikawa Yuka、Tokushima Takashi、Takahashi Osamu
    • 雑誌名

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

      巻: 220 ページ: 96-100

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2016.12.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 軟X線分光法を用いた酸化タングステン表面に吸着したフェニルアラニンの電子状態観測2019

    • 著者名/発表者名
      中尾嘉宏,新部正人,大浦正樹,高橋修,安達健太,堀川裕加
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸/1-メチルイミダゾール混合液体の濃度に依存した電子状態2018

    • 著者名/発表者名
      吉村典子, 大浦正樹, 堀川裕加
    • 学会等名
      山口大学研究推進体「先端的計測・分析基盤技術の創出」×物質構造解析研究会 ジョイントセミナ-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線を用いた固体高分子形燃料電池の白金触媒表面観測2018

    • 著者名/発表者名
      植野一輝,新部正人,堀川裕加
    • 学会等名
      山口大学研究推進体「先端的計測・分析基盤技術の創出」×物質構造解析研究会 ジョイントセミナ-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧ヘリウム雰囲気下での軟X線吸収分光測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中尾嘉宏,吉田啓晃,大浦正樹,堀川裕加
    • 学会等名
      山口大学研究推進体「先端的計測・分析基盤技術の創出」×物質構造解析研究会 ジョイントセミナ-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線分光による酸化タングステン表面に吸着したフェニルアラニンの電子状態観測2018

    • 著者名/発表者名
      中尾嘉宏,徳島高,新部 正人, 安達 健太, 堀川 裕加
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The electronic structure of acetic acid in 1-methylimidazole solution observed by soft X-ray spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Noriko Yoshimura, Hikari Watanabe, Yasuhiro Umebayashi, Masaki Oura, Yuka Horikawa
    • 学会等名
      Joint Conference of EMLG/JMLG Meeting 2018 and 41st Symposium on Solution Chemistry of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軟X線分光によるリチウム-グライム錯体系溶液の電子状態観測2018

    • 著者名/発表者名
      松村準也,徳島高,高橋修,堀川裕加
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 薄膜窓材を用いた大気圧He雰囲気下での固体の軟X線吸収測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中尾嘉宏,吉田啓晃,徳島高,堀川裕加
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 軟X線分光による二酸化炭素を吸収する酢酸系イオン液体の電子状態研究2017

    • 著者名/発表者名
      戸畑敦貴, 森山諒平, 徳島高, 高橋修, 梅林泰宏, 堀川裕加
    • 学会等名
      第40回溶液化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 軟 X 線分光による酢酸/1-メチルイミダゾール混合液体の電子状態観測2017

    • 著者名/発表者名
      吉村典子, 徳島高, 堀川裕加
    • 学会等名
      第40回溶液化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 軟 X 線分光によるリチウム―グライム錯体系溶液の電子状態観測2017

    • 著者名/発表者名
      松村準也, 徳島高, 高橋修, 梅林泰宏, 堀川裕加
    • 学会等名
      第40回溶液化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧 He 雰囲気下での液体試料の軟 X 線吸収分光測定装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      中尾嘉宏, 吉田啓晃, 徳島高, 堀川裕加
    • 学会等名
      第40回溶液化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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