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実験と理論計算の連携による界面和周波分光の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19029043
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

森田 明弘  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70252418)

研究分担者 大内 幸雄  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60194081)
宮前 孝行  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (80358134)
研究期間 (年度) 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード和周波発生 / 電解質水溶液 / 表面・界面 / 分子動力学シミュレーション
研究概要

液体や高分子界面構造の精密な理解に向けて、界面和周波分光の実験と分子動力学シミュレーションの緊密な協力による研究を展開した。本年度は特に電解質の酸水溶液界面の構造解析について、界面近傍でのイオンの特異的な構造を研究した。近年、酸水溶液界面ではヒドロニウムカチオンが選択的に界面に分布する構造が安定であると理論的に予想されていたが、和周波分光の実験が確かにその構造を検出していることを理論計算との直接比較によって実証した。また、大気中の硫酸エアロゾルの主成分である硫酸水溶液の界面構造について、和周波分光によって硫酸分子やアニオンを直接測定し、界面近傍での硫酸分子と一価アニオンを区別して検出することに成功した。それは、これまで明らかでなかった界面での局所的な酸解離平衡についての知見を得て、バルク中との違いについても議論できるようになった。さらに理論計算との比較によって、その詳細な構造情報を明らかにしている。

報告書

(1件)
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] First Acid Dissociation at an Aqueous H_2SO_4 Interface with Sum Frequency Generation Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      T.Miyamae, A. Morita, Y. Ouchi
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics 10

      ページ: 2010-2013

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Poly(N-isopropylacrylamide)-Grafted Interfaces with Sum-Frequency Generation Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      T. Miyamae
    • 雑誌名

      Macromolecules 40

      ページ: 4601-4606

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Structure at the Air/Liquid Interface of Room-Temperature Ionic Liquids Probed by Infrared-Visible Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy: 1-alky1-3-Methylimidazolium Tetrafluoroborates2007

    • 著者名/発表者名
      T. Iimori, ら
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 111

      ページ: 4860-4866

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Analysis of Interfacial Structures and Sum Frequency Generation Spectra of Aqueous Hydrogen Halide Solutions2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishiyama, A. Morita
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A 111

      ページ: 9277-9285

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SFG分光法を用いた硫酸水溶液表面の解離状態2007

    • 著者名/発表者名
      宮前孝行
    • 学会等名
      第27回表面科学講演大会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 和周波発生(SFG)分光法による硫酸水溶液表面の研究2007

    • 著者名/発表者名
      宮前孝行
    • 学会等名
      第1回分子科学討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cation and Anion Configurations at the Air/Liquid Interface of Ionic Liquids Studied by MAES and IV-SFG2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      2nd International Congress on Ionic Liquids
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 赤外-可視和周波発生振動分光法を用いたイオン液体表面における構造的反転対称性の破れに関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      第1回分子科学討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 和周波発生分光でプローブされる水溶性界面の電気二重層構造2007

    • 著者名/発表者名
      森田明弘
    • 学会等名
      第10回理論化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Computational Analysis of Interfacial SFG Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      A. Morita
    • 学会等名
      第234回アメリカ化学会全国大会
    • 発表場所
      ボストン・コンベンションセンター(米国)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 和周波発生分光装置及びそれを使用した界面の振動分光法2008

    • 発明者名
      宮前孝行
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      2008-077840
    • 出願年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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