遷移金属複合クラスターの異性体分離法による新奇安定ユニットの探索

• 研究課題/領域番号: 22750005
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小安 喜一郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20508593)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: クラスター / 遷移金属酸化物 / 質量分析法 / イオン移動度分析法 / アニール / 異性体 / 炭素 / ケイ素 / 遷移金属 / 酸化物 / 構造変化

研究概要

本研究では,イオン移動度分析法によって遷移金属複合クラスター(特にZnOやCoO)の構造異性体を分離・帰属し,サイズ変化に伴う構造変化とアニーリングの効果について検討した。そして,金属酸化物クラスター以外にも,炭素・ケイ素クラスターに対して各異性体の解離反応・イオン分子反応を適用することによって分離された異性体ごとの解離反応の違いを見出し,酸化・重水素化反応速度定数を決定することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Isomer-separated photodissociation of large sized silicon and carbon cluster ions: Drift tube experiment combined with a tandem reflectron mass spectrometer forSi_<24>^+ - Si_<27>^+ and C_<32>^+ - C_<38>^+ (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Moriyama, T. Ohtaki, J. Hosoya, K. Koyasu, and F. Misaizu
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. D 巻: 67 号: 1 ページ: 13-13
  • DOI: 10.1140/epjd/e2012-30535-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isomer-resolved dissociation of small carbon cluster cations, C7+- C10+ (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Koyasu, T.Ohtaki, N.Hori, F.Misaizu
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 523 ページ: 54-59
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2011.12.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anion photoelectron spectroscopy of germanium and tin clusters containing a transition-or lanthanide-metal atom;MGe_n- (n = 8-20) and MS_n- (n = 15-17) (M= Sc-V, Y-Nb, and Lu-Ta) (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Atobe, K. Koyasu, S. Furuse, and A. Nakajima
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 14 号: 26 ページ: 9403-9410
  • DOI: 10.1039/c2cp23247b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of ion mobility of carbon cluster cations : Intermediate region connecting low- and high-field conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Koyasu, T.Ohtaki, F.Misaizu
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 巻: 84 号: 12 ページ: 1342-1346
  • DOI: 10.1246/bcsj.20110238
  • NAID: 130004152848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved photoelectron spectroscopyof Al_3O_3-: photoisomerization versus photofragmentation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, C. Braun, S. Proch, and G. Gantefor
  • 雑誌名: Appl. Phys. A 巻: 102 号: 3 ページ: 615-620
  • DOI: 10.1007/s00339-010-6160-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] The metal-semiconductor transition monitored by excited state lifetimes of Al_4O_m- clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, C. Braun, S. Proch, and G. Gantefor
  • 雑誌名: Appl. Phys. A 巻: 100 号: 2 ページ: 431-436
  • DOI: 10.1007/s00339-010-5855-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] The metal-semiconductor transition monitored by excited state lifetimes of Al_4O_m^- clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, C.Braun, S.Proch, G.Gantefor
  • 雑誌名: Appl.Phys.A 巻: 100 ページ: 431-436
  • 査読あり
• [学会発表] 炭素およびケイ素クラスターイオン分離異性体の紫外光解離反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎,森山遼一,大滝智広,細谷淳,美齊津文典
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] Isomer-selected photodissociation of carbon and silicon cluster ions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, R. Moriyama, T. Ohtaki, J. Hosoya, and F. Misaizu
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会・アジア国際シンポジウム 滋賀
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 異性体選別した炭素クラスターイオンの酸素および重水素との反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎,大滝智広,高橋開人,美齊津文典
  • 学会等名: 分子科学討論会2012
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Isomer-selected photodissociation of carbon and silicon cluster ions with ion mobility mass spectrometry using a double reflectron time-of-flight mass spectrometer (2012)
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎,森山 遼一,大滝 智広,細谷 淳,美齊津 文典
  • 学会等名: 19th International Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] Dissociative adsorption of oxygen and deuterium on separated isomers of carbon cluster ions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: 16th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: Lueven, Bergium
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Chemical reactions of isomer-selected carbon cluster ions with O2 and D2 molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎,大滝 智広,美齊津 文典
  • 学会等名: 第28回 化学反応討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-06-06
• [学会発表] Temperature dependences of oxidation reactions of isomer-separated carbon cluster cations (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Molecular and Ionic Clusters
  • 発表場所: Ventura CA, USA (Oral, hot topic talk)
  • 年月日: 2012-02-02
• [学会発表] Temperature dependences of oxidation reactions of isomer-separated carbon cluster cations (2012)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: The Fifth International Symposium "Atomic Cluster Collisions"
  • 発表場所: ベンチュラ(アメリカ)
  • 年月日: 2012-02-02
• [学会発表] Oxidation reaction kinetics of isomer-selected carbon cluster ions (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: International Symposium on Clusters and Nano-structures
  • 発表場所: Richmond VA, USA
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 炭素クラスター異性体イオンの酸化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎,大滝智広,美齊津文典
  • 学会等名: 分子科学討論会2011
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Isomer-specific Reactivity of Small Carbon Cluster Cations (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: 20th Annual Conference on Ion Mobility Spectrometry Edinburgh Scotland
  • 発表場所: Oral, hot topic talk
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Isomer-specific Reactivity of Small Carbon Cluster Cations (2011)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: 20th Annual Conference on Ion Mobility Spectrometry
  • 発表場所: エジンベア(スコットランド)
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Collisional oxidation and dissociation of isomer-separated carbon cluster ions (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: The 5th International symposium "Atomic Cluster Collisions"
  • 発表場所: Berlin Germany
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Collisional oxidation and dissociation of isomer-separated carbon clusterions (2011)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: The Fifth International Symposium "Atomic Cluster Collisions"
  • 発表場所: ベルリン(ドイツ)
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Isomer Separation with Ion Mobility Spectrometry and Dissociation of the Selected Isomer (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: New Horizons of Cluster Chemistry
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] Isomer Separation with Ion Mobility Spectrometry and Dissociation of the Selected Isomer (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: New Horizons of Cluster Chemistry
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] 異性体分離分光のための二重リフレクトロン型イオン移動度‐質量分析装置の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎,大滝智広,美齊津文典
  • 学会等名: 分子科学討論会2010
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 異性体分離分光のための二重リフレクトロン型イオン移動度-質量分析装置の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: 分子科学討論会2010
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Temperature dependence of ion mobility of small carbon cluster cations (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: 第26回 化学反応討論会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-06-03
• [学会発表] 炭素クラスターイオンの異性体選択光解離と冷却効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: ナノ学会 第8回大会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] Temperature dependence of ion mobility of small carbon cluster cations (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: XV International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: Oaxaca Mexico
• [学会発表] Isomer-selected dissociation of small carbon cluster cations (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Koyasu, T. Ohtaki, and F. Misaizu
  • 学会等名: XV International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: Oaxaca Mexico
• [学会発表] Isomer-selected dissociation of small carbon cluster cations (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: XV International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: オアハカ,メキシコ
• [学会発表] Temperature dependence of ion mobility of small carbon cluster cations (2010)
  • 著者名/発表者名: 小安喜一郎, 大滝智広, 美齊津文典
  • 学会等名: XV International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: オアハカ,メキシコ
• [学会発表] Chemical reactions of isomer-selected carbon cluster ions with O2 and D2 molecules
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎，大滝 智広， 美齊津 文典
  • 学会等名: 第28回 化学反応討論会
  • 発表場所: 九州大学（福岡市）
• [学会発表] Dissociative adsorption of oxygen and deuterium on separated isomers of carbon cluster ions
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎，大滝 智広， 美齊津 文典
  • 学会等名: 16th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: ルーベン大学 （ベルギー・ルーベン市）
• [学会発表] Isomer-selected photodissociation of carbon and silicon cluster ions with ion mobility mass spectrometry using a double reflectron time-of-flight mass spectrometer
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎，森山 遼一，大滝 智広，細谷 淳，美齊津 文典
  • 学会等名: 19th International Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府）
  • 招待講演
• [学会発表] 異性体選別した炭素クラスターイオンの酸素および重水素との反応
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎，大滝 智広， 高橋 開人，美齊津 文典
  • 学会等名: 分子科学討論会2012
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] Isomer-selected photodissociation of carbon and silicon cluster ions
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎，森山 遼一，大滝 智広，細谷 淳，美齊津 文典
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会・アジア国際シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県）
  • 招待講演
• [学会発表] 炭素およびケイ素クラスターイオン分離異性体の紫外光解離反応
  • 著者名/発表者名: 小安 喜一郎，森山 遼一，大滝 智広，細谷 淳，美齊津 文典
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県）
• [備考]
  • URL: http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/chemreact/member_Koyasu.html
• [産業財産権] TOF 質量分析による HIPIMS スパッタ源 のプラズマ解析方法及びその装置 (2010)
  • 発明者名: 塚本恵三,美齊津文典,小安喜一郎
  • 権利者名: (株)アヤボ,東北大学
  • 出願年月日: 2010-10-29
• [産業財産権] TOF質量分析によるHIPIMSスパッタ源のプラズマ解析方法及びその装置 (2010)
  • 発明者名: 塚本恵三, 美齊津文典, 小安喜一郎
  • 権利者名: (株)アヤボ東北大学
  • 産業財産権番号: 2010-243309
  • 出願年月日: 2010-10-29