| 研究課題/領域番号 |
21K05121
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 一般財団法人総合科学研究機構 |
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研究代表者 |
阿久津 和宏 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 副主任技師 (60637297)
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| 研究分担者 |
森 聖治 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (50332549)
元川 竜平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (50414579)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 水素結合 / 中性子反射率 / 蛍光プローブ / HBI / 界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水素結合は、化学結合の中でも極性と指向性を併せ持つ唯一の結合であり、そのためタンパク質や高分子などの3次元構造形成において重要な働きを担い、更には物質の諸物性にも大きく関与している。従って、簡易かつ精度の高い水素結合力分析法を開発することは、水素結合力の直接的な観測と新奇材料の設計・開発に繋がる。本研究では、励起状態分子内プロトン移動（ESIPT）型の蛍光プローブHBIによる水素結合力分析法の基礎的な方法論の構築に加え、本手法と中性子反射率法と組み合わせた革新的な多角的物質研究法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
水素結合は極性と指向性を併せ持つ唯一の化学結合であり、有機化合物、特にタンパク質や高分子などの巨大かつ複雑な分子では3次元構造形成において重要な働きを担う重要な結合である。本研究では、蛍光分子2-(2’-hydroxyphenyl)benzimidazole（HBI）を用いた水素結合力分析法の基礎的な方法論を確立した。更に、材料表面界面におけるナノ構造分析法として有力な手法である中性子反射率法と本手法を組み合わせた、蛍光-中性子反射率同時測定法を確立した。最終的に、同時測定法により薄膜試料の水素結合力と薄膜構造の同時分析が達成できることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
上記の通り、蛍光-中性子反射率同時測定装置を開発することは、物質の水素結合力とナノ構造の相関に関する理解を深化させることを可能とする。接着剤や繊維強化プラスチックなどの複合材料はそれら材料界面の水素結合力・ナノ構造・機能の相関の解明が重要であり、本研究の成果は水素結合力とナノ構造の直接的な観測を可能にするのみならず、新奇材料の設計・開発にも繋がるものと期待できる。
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