| 研究課題/領域番号 |
18350006
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
垣内 隆 京都大学, 工学研究科, 教授 (20135552)
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| 研究分担者 |
山本 雅博 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60182648)
西 直哉 京都大学, 工学研究科, 助教 (10372567)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
15,350千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2006年度: 13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
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| キーワード | 界面不安定性 / 電気化学的不安定性 / 異常増加電流 / 蛍光イメージング / 共焦点顕微鏡 / 吸着ギブズエネルギー / デシル硫酸 / デシルアンモニウムデシルアンモニウム / 不安定性 / 液液界面 / 自然乳化 / イオン移動 / マラゴニ対流 / 自動乳化 |
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| 研究概要 |
微小ガラス管の先端に形成させた液液界面を用いて、「界面の電気化学的不安定性」(帯電した界面の熱力学的不安定性、以下EI)の発現に対する界面の面積の効果を調べた。界面面積の減少とともに、異常増加電流(AIIC)を引き起こすのに必要なデシルアンモニウムイオン(DeNH_3+)濃度は増加する。AIICに面積効果があるということは、不安定条件の成立とその発現形態を区別する必要があることを示唆する。
デシル硫酸イオン(DeSO_4-)およびDeNH_3+の1,2-ジクロロエタン(DCE)|水界面における吸着を、ボルタモグラムと電気毛管曲線の同時測定により調べ、吸着標準ギブズエネルギーを求めた。DeSO_4^-およびDeNH_3+の所与の電位における吸着標準ギブズエネルギーは界面電位差に比例し、その比例定数はそれぞれ9.1および-9.8kJ mol^<-1> V^<-1>であった。得られた実験結果は、EIの条件下でも、AIICが常に発現するとは限らないことをしめし、上記の微小界面で得られた結果とも符合する。
EI発現過程の共焦点顕微蛍光イメージング法を確立した。電位制御したDCE|水界面を蛍光性リン脂質で修飾し、共焦点顕微鏡で蛍光を観察することにより、EIのモードに入る付近の界面の微視的状況を観察した。ドデシル硫酸イオンの界面を横切る移動に伴って、界面が安定な電位域では界面からの蛍光は一様であるのに対し、EI条件を満たすと考えられる電位域では界面からの蛍光がないかきわめて弱い、暗いドメインが生成し、場所的に蛍光強度が不均一になることがわかった。この微小ドメインは、EI条件だがAIICではない電位領域では、揺らぐ、すなわち、その面積は時間について、振動的である。
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