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軟X線分光による液体・溶液の局所電子構造解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23245007
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関分子科学研究所

研究代表者

小杉 信博  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (20153546)

研究分担者 繁政 英治  分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 准教授 (90226118)
連携研究者 長坂 将成  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (90455212)
山根 宏之  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (50402459)
大東 琢治  分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 助教 (50375169)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
2013年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2012年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2011年度: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
キーワード軟X線吸収分光 / 分子間相互作用 / 内殻励起 / 液体 / 溶液 / 電気化学反応 / 触媒反応 / 触媒化学反応 / オペランド分光 / 量子ビーム
研究概要

軟X線吸収分光法は液体・溶液の局所電子構造を元素選択的に観測できる有用な手法であるが、溶媒による軟X線の吸収が大きいためこれまで透過法での測定が困難であった。本研究では、液体層の厚さを20nmから2000 nmの範囲で調整可能な窓付き液体セルを開発することによって、液体・溶液の透過吸収スペクトル測定を可能にした。そしてメタノール水溶液などの様々な溶液の局所構造を明らかにした。さらに液体セルを改良することにより、触媒反応や電気化学反応中の反応化合物の局所構造変化をその場観測することにも成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Local Structures of Methanol -Water Binary Solutions Studied by Soft X-ray Absorption Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, K. Mochizuki, V. Leloup, N. Kosugi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118巻 号: 16 ページ: 4388-4396

    • DOI

      10.1021/jp4091602

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Reaction of Aqueous Iron Sulfate Solutions Studied by Fe L-Edge Soft X-ray Absorption Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, H. Yuzawa, T. Horigome, A. P. Hitchcock, N. Kosugi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117巻 号: 32 ページ: 16343-16348

    • DOI

      10.1021/jp405112r

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of the Scanning Transmission X-ray Microscope Beamline at UVSOR2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ohigashi, H. Arai, T. Araki, N. Kondo, E. Shigemasa, A. Ito, N. Kosugi and M. Katoh
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser

      巻: 463巻 ページ: 12006-12006

    • DOI

      10.1088/1742-6596/463/1/012006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmission-Grating Spectrometer for Highly Efficient and High-Resolution Soft X-Ray Emission Studies2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yamane, N. Kosugi and T. Hatsui
    • 雑誌名

      J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.

      巻: 188 ページ: 155-160

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2012.06.006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing orbital symmetry in solution: polarization-dependent resonant inelastic soft x-ray scattering on liquid micro-jet2013

    • 著者名/発表者名
      B. Dierker, E. Suljoti, K. Atak, K.M. Lange, N.Engel, R. Golnak, M. Dantz, K. Hodeck, M. Khan, N. Kosugi, and E. F. Aziz
    • 雑誌名

      New J. Phys.

      巻: 15 号: 9 ページ: 093025-093025

    • DOI

      10.1088/1367-2630/15/9/093025

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures of small mixed krypton-xenon clusters2012

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nagasaka
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 136 号: 23

    • DOI

      10.1063/1.4729534

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures of mixed argon-nitrogen clusters2012

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nagasaka
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 137 号: 21

    • DOI

      10.1063/1.4768423

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Chemical Bond in Carbonyl and Sulfinyl Groups Studied by Soft X-ray Spectroscopy and ab initio Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      Kaan Atak
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 13 号: 13 ページ: 3106-3111

    • DOI

      10.1002/cphc.201200314

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution soft X-ray photoelectron spectroscopy of liquid water2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nishizawa
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 13 号: 2 ページ: 413-417

    • DOI

      10.1039/c0cp01636e

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In Operando Soft X-ray Absorption Spectroscopy for Heterogeneous Catalytic Hydration of Cyanopyrazine on TiO22014

    • 著者名/発表者名
      H. Yuzawa, M.Nagasaka, N. Kosugi
    • 学会等名
      7th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications (ASOMEA-VII)
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] In-situ observation of local structures of electrolytes in electrochemical reaction by soft X-ray absorption spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, H. Yuzawa, T. Horigome, A. P. Hitchcock, and N. Kosugi
    • 学会等名
      7th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications (ASOMEA-VII)
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Local structures of methanol-water binary solutions studied by soft X-ray absorption spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, K. Mochizuki, V. Leloup, and N. Kosugi
    • 学会等名
      7th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications (ASOMEA-VII)
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Recent Status of STXM Beamline of UVSOR2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ohigashi and N. Kosugi
    • 学会等名
      SpectroNanoscopy Workshop
    • 発表場所
      Gyeongju (Korea)
    • 年月日
      2013-10-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] In-situ observation of solid-liquid heterogeneous catalytic reaction by soft X-ray absorption spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yuzawa, M. Nagasaka, N. Kosugi
    • 学会等名
      The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2013-08-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrochemical Reaction of Aqueous Iron Sulfate Solutions Studied by Fe L-Edge Soft X-Ray Absorption Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, H. Yuzawa, T. Horigome, Z. Qin, A. P. Hitchcock, N. Kosugi
    • 学会等名
      38th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • 発表場所
      Hefei (China)
    • 年月日
      2013-07-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] In-situ soft X-ray absorption spectroscopy for heterogeneous catalytic hydration reaction of cyanopyrazine on TiO_22013

    • 著者名/発表者名
      H. Yuzawa, M. Nagasaka, N. Kosugi
    • 学会等名
      38th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • 発表場所
      Hefei (China)
    • 年月日
      2013-07-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 固-液相不均一系触媒反応の軟X線吸収分光によるその場観測の試み2013

    • 著者名/発表者名
      湯沢勇人
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学、滋賀
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線吸収分光法による電極固液界面のその場観測システム の開発2013

    • 著者名/発表者名
      長坂将成
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学、滋賀
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Local Structures of Methanol-Water Binary Liquid Studied by Soft X-Ray Absorption Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, V. Leloup, N. Kosugi
    • 学会等名
      12th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
    • 発表場所
      Saint-Malo (France)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Construction of the Scanning Transmission X-ray Microscopy Beamline at UVSOR2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ohigashi, H. Arai, T. Araki, N. Kondo, E. Shigemasa, A. Ito, N. Kosugi and M. Katoh
    • 学会等名
      11th International Conference on X-ray Microscopy
    • 発表場所
      Shanghai (China)
    • 年月日
      2012-08-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 軟X線吸収分光法によるメタノール水溶液の局所構造の研究2012

    • 著者名/発表者名
      長坂将成
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 透過型軟X線吸収分光法によるメタノール水溶液の局所電子構造の解明2012

    • 著者名/発表者名
      長坂将成
    • 学会等名
      第25回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      鳥栖市民文化会館(佐賀県)
    • 年月日
      2012-01-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Core-Level Shifts of Free and Interacting Molecules2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Kosugi
    • 学会等名
      15th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure XAFS15
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local Structures of Methanol-water Binary Liquid Studied by SOft X-ray Absorption SPectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nagasaka
    • 学会等名
      12th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure ICESS12
    • 発表場所
      Saint-Malo, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線吸収分光法によるメタノール水溶液の局所構造の研究2012

    • 著者名/発表者名
      長坂将成
    • 学会等名
      第35回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Inner-shell Spectroscopy Applied to Photoexcitation Dynamics in Gas and Liquid Phase2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kosugi
    • 学会等名
      フランス化学会光物理化学部会秋季年会
    • 発表場所
      パリ南大学(フランス)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Soft X-ray absorption spectra of liquids and aqueous solutions2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, N. Kosugi
    • 学会等名
      International Workshop on Structure and Dynamics of Nano-objects using short wavelength radiation
    • 発表場所
      Kyoto (Japan)
    • 年月日
      2011-10-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Soft X-ray absorption spectra of liquids and aqueous solutions2011

    • 著者名/発表者名
      M.Nagasaka
    • 学会等名
      International Workshop on Structure and Dynamics of Nano-objects using short wavelength radiation
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2011-10-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線吸収分光法によるメタノール水溶液の局所電子構造の解明2011

    • 著者名/発表者名
      長坂将成
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 炭素K吸収端の軟X線吸収分光法によるメタノール水溶液の局所電子構造の研究2011

    • 著者名/発表者名
      長坂将成
    • 学会等名
      第14回XAFS討論会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] In-situ soft X-ray absorption spectroscopy for heterogeneous catalytic hydration reaction of cyanopyrazine on TiO2

    • 著者名/発表者名
      H. Yuzawa, M. Nagasaka, N. Kosugi
    • 学会等名
      38th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2013)
    • 発表場所
      合肥、中国
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical Reaction of Aqueous Iron Sulfate Solutions Studied by Fe L-Edge Soft X-Ray Absorption Spectroscopy

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, H. Yuzawa, T. Horigome, Z. Qin, A. P. Hitchcock, and N. Kosugi
    • 学会等名
      38th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2013)
    • 発表場所
      合肥、中国
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 酸化チタン触媒を用いたニトリル水和反応の軟X線吸収分光によるその場観察

    • 著者名/発表者名
      湯沢勇人, 長坂将成, 小杉信博
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線吸収分光法による硫酸鉄水溶液の電気化学反応のその場観測

    • 著者名/発表者名
      長坂将成, 湯沢勇人, 堀米利夫, A. P. Hitchcock, 小杉信博
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電位変調軟X線吸収分光法による電気化学反応のその場観測

    • 著者名/発表者名
      長坂将成, 湯沢勇人, 堀米利夫, A. P. Hitchcock, 小杉信博
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線吸収分光法による酸化チタン触媒を用いたシアノピラジン水和反応のその場観察

    • 著者名/発表者名
      湯沢勇人, 長坂将成, 小杉信博
    • 学会等名
      第27回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      広島国際会議場、広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] CSJ カレントレビュー14 放射光が拓く化学の現在と未来2014

    • 著者名/発表者名
      長坂将成, 小杉信博
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 放射光が拓く化学の現在と未来2014

    • 著者名/発表者名
      長坂将成、小杉信博
    • 総ページ数
      161
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 放射光を利用した分子科学:分子間相互作用系の局所解析

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/research/group/kosugi/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] X線局所電子構造解析法の基礎と応用

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/know/light/kosugi/kosugi.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/know/light/kosugi/kosugi.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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