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表面凝固メカニズムに及ぼすドメイン界線の効果解明

研究課題

研究課題/領域番号 22550017
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関九州大学

研究代表者

瀧上 隆智  九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40271100)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード表面凝固 / ドメイン線張力 / X線反射・回折 / 分子混和性 / 表面張力 / X線反射率 / 二分子膜 / 表面剰余エントロピー / 理想混合 / 表面反射IR / ドメイン形成
研究概要

表面凝固(Surface Freezing ; SF)とはバルク液体の凝固点よりも数℃高い温度(表面凝固温度Ts)において、バルクは液体でありながら、表面に凝縮膜(固体膜)を形成する現象である。SF現象では、液体/空気表面における二次元固体膜の形成や分子の混和性を主に膜形成分子間の相互作用で議論できるという点で有用である。本研究では室温付近に融点を持つ、アルカンやアルコールの混合系を採用し、表面張力法およびX線反射率法による巨視・微視両観点からSF現象や表面での分子の混和性について検討を行った。表面組成や表面剰余熱力学量の算出、電子密度プロファイルの決定により、鎖長差が1つである同族列アルカンやアルコールは表面においてほぼ理想的に混和すること、フルオロカーボン鎖を有するハイブリッドアルカンやアルコールはSL層においてドメインを形成すること、さらに、アルコール混合系でのSF二分子膜では上層と下層で分子の分配が異なるヘテロな構造をとることなどが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Multilayer Formation of the Fluoroalkanol -〓-Hydrogenated Fluorocarbon Mixture at theHexane/Water Interface Studied by Interfacial Tensiometry and X-ray Reflection2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, T. Tottori, K. Tatsuta, H. Matsubara, K. Nitta, H. Tanida, T. Uruga, M. Aratono
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B

      巻: 116 号: 46 ページ: 13739-13748

    • DOI

      10.1021/jp309589f

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Miscibility and multilayer formation of fluoroalkane-α,ω-Diol mixtures at the air/water interface2011

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, F. Nakamura, H. Matsubara, and M. Atatono
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 115巻 号: 3 ページ: 471-477

    • DOI

      10.1021/jp1083696

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic and structure studies of Gibbs films at soft interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      M. Aratono, H. Matsubara, and T.Takiue
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Analysis and Calorimetry

      巻: 99巻 号: 1 ページ: 51-55

    • DOI

      10.1007/s10973-009-0549-7

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of temperature and counterion on adsorption of imidazolium ionic liquids at air-water interface2010

    • 著者名/発表者名
      H. Matsubara, A. Onohara, Y. Imai, K. Shimamoto, T. Takiue, and M. Aratono
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A

      巻: 370巻 号: 1-3 ページ: 113-119

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2010.08.057

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular orientation and miscibility of fluorinated α,ω-alkanediol and alcohol at the hexane/water interface2010

    • 著者名/発表者名
      D. Murakami, T. Fukuda, H. Matsubara, M. Aratono, and T.Takiue
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A

      巻: 354巻 号: 1-3 ページ: 205-209

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2009.08.024

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular orientation and miscibility of fluorinated α,ω-alkanediol and alcohol at the hexane/water interface.2010

    • 著者名/発表者名
      D.Murakami, T.Takiue, et al.
    • 雑誌名

      Colloids & Surfaces A

      巻: 354 ページ: 205-209

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Miscibility and multilayer formation of fluoroalkane-α,ω-Diol mixtures at the air/water interface2010

    • 著者名/発表者名
      T.Takiue, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 115 ページ: 471-477

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アルコール二成分混合系の表面凝固2012

    • 著者名/発表者名
      津浦都、瀧上隆智(他2名)
    • 学会等名
      2012日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      佐賀大学/佐賀
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Synergetic effect on multilayer formation of fluorocarbon compounds at the hexane/water interface studied by interfacial tensiometry and synchrotron X-ray reflection2012

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takiue
    • 学会等名
      European Colloid and Interface Science Conference 2012
    • 発表場所
      Malmo/Sweden
    • 年月日
      2012-09-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spontaneous multilayer formation at soft interfaces studied by interfacial tensiometry andsynchrotron X-ray reflection2012

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takiue
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists 2012
    • 発表場所
      仙台国際センター/仙台
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface freezing of alkane - alkane, alkane -fluoroalkane, and alkanol - alkanol mixtures2012

    • 著者名/発表者名
      Miyako Tsuura, Takanori Takiue(他3名)
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists 2012
    • 発表場所
      仙台国際センター/仙台
    • 年月日
      2012-05-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface freezing of alkane-alkane, alkane-fluoroalkane, and alkanol-alkanol mixtures2012

    • 著者名/発表者名
      Miyako Tsuura, Takanori Takiue
    • 学会等名
      IACIS2012
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous multilayer formation at soft interfaces studied by interfacial tensiometry and synchrotron X-ray reflection2012

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takiue
    • 学会等名
      IACIS2012
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synergetic effect on multilayer formation of fluorocarbon compounds at the hexane/water interface studied by interfacial tensiometry and synchrotron X-ray reflection2012

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takiue
    • 学会等名
      ECIS2012
    • 発表場所
      Malmoe/Sweden
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルコール二成分混合系の表面凝固2012

    • 著者名/発表者名
      津浦 都、瀧上隆智
    • 学会等名
      2012年 日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ソフト界面膜の構造と状態転移2011

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学/徳島
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ソフト界面膜の構造と状態転移2011

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学/徳島(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 長鎖アルコール混合系の表面凝固2011

    • 著者名/発表者名
      津浦 都、瀧上隆智(他3名)
    • 学会等名
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      京都大学/京都
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 1-ウンデカノール-1-ドデカノール混合系の表面凝固2011

    • 著者名/発表者名
      津浦 都、瀧上隆智(他3名)
    • 学会等名
      第48回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場/北九州
    • 年月日
      2011-07-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] アルカン-フルオロアルカン混合系の表面凝固2010

    • 著者名/発表者名
      島崎真由子、瀧上隆智(他2名)
    • 学会等名
      2010年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      熊本大学/熊本
    • 年月日
      2010-10-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Surface Freezing of Alkane-Alkane andAlkane-Semifluorinated Alkane Mixtures2010

    • 著者名/発表者名
      M. Shimasaki, T. Takiue(他2名)
    • 学会等名
      The 3rdInternational Kyushu Colloid Colloquium
    • 発表場所
      福岡リーセントホテル/福岡
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface Freezing of Alkane-Alkane and Alkane-Semifluorinated Alkane Mixtures2010

    • 著者名/発表者名
      M.Shimasaki, T.Takiue
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Kyushu Colloid Colloquium
    • 発表場所
      福岡リーセントホテル/福岡
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Surface Freezing of Binary Liquid Mixtures2010

    • 著者名/発表者名
      M. Shimasaki, T. Takiue(他2名)
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science
    • 発表場所
      幕張メッセ/千葉
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Surface Freezing of Hydrocarbon-Hydrocarbon and Fluorocarbon-Hydrocarbon Mixtures2010

    • 著者名/発表者名
      M. Shimasaki, T. Takiue(他2名)
    • 学会等名
      24th conference of the European Colloid andInterface Society
    • 発表場所
      プラハ/チェコ
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface Freezing of Hydrocarbon-Hydrocarbon and Fluorocarbon-Hydrocarbon Mixtures2010

    • 著者名/発表者名
      M.Shimasaki, T.Takiue
    • 学会等名
      24th conference of the European Colloid and Interface Society
    • 発表場所
      プラハ/チェコ
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Bukka/phy4j.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Bukka/phy4j.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Bukka/phy4j.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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