| 研究課題/領域番号 |
21K14586
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
森本 将行 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 特任助教 (60854669)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 原子間力顕微鏡 / 固液界面 / 吸着 / ナノ計測 / 界面現象 / 機能性官能基 / AFM / 水和構造 / 雰囲気制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、液中雰囲気を制御可能な原子間力顕微鏡（AFM）計測技術を開発し、３次元走査型AFM（3D-AFM）と組み合わせ、表面の分子や反応基質、反応中間体、さらにはそれらの近傍に存在する水分子やイオンなどを含めた3次元の物質分布を計測し、それらに働く相互作用力から吸着や脱着さらには触媒反応などの解明を試みる。本研究の推進によって、界面で起こる様々な物理化学現象の解明に3D-AFMの応用が期待される。
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| 研究成果の概要 |
固液界面で起こる吸着や脱着、触媒反応などの現象を理解するために、液中で原子間力顕微鏡(AFM)による計測を行った。溶液環境を制御できるAFM計測セルを設計し、溶媒の違いによって吸着メカニズムが変化することを実証した。また、分子周辺に分布する水分子やイオンなどを含めた局所的な相互作用力の計測も行うことができた。これにより、AFM計測技術が固液界面で起こる様々な現象の理解に有用であることを示す成果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体表面と溶媒分子やイオン種、溶質分子などの間で起こる界面現象を直接計測することは、そのメカニズムを理解することに留まらず新規材料設計に大きく貢献すると考えられる。しかし、固液界面を直接計測する手法は限られており、さらに分子や官能基のレベルで現象を捉えることは困難であった。本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)によって固液界面のナノスケールでの計測を達成しており、AFMの有用性を示すと同時に、これまで対象とされていない様々な界面現象を理解する足掛かりとなることを示した。
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