化学反応速度式の解析解を用いない新しい反応速度決定法の確立

• 研究課題/領域番号: 25410018
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 山崎 勝義 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90210385)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 反応速度定数 / 振動励起分子 / 振動緩和 / 振動エネルギー移動 / 2光子励起 / 反応分岐比 / 消光過程 / 信号応答理論 / Profile積分法

研究成果の概要

多段階で進行する化学反応の各段階の速さは物理化学の教科書に書かれている方法では正確に決定することができない。研究代表者は問題解決を目指して微分方程式を解く必要がないシンプルな速度解析法を新規に開発・確立した。新解析法を実験データ解析に応用し，電子励起原子の反応過程と消光過程の速度定数と分岐比，および振動励起分子の多段階緩和過程の速度定数の決定に成功した。さらに，振動エネルギー移動過程に関する一般則を導出するとともに振動励起分子の化学反応に対する加速効果を見出し，本研究で確立した新しい反応速度解析法の有用性と汎用性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of the NH2 + NO → OH + H + N2 reaction by vibrational excitation of NH2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Nanase Kohno, Akihiro Watanabe, Mari Ishibe, Hideo Kobayashi, Hiroshi Kohguchi, and Katsuyoshi Yamasaki
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 638 ページ: 227-232
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2015.08.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetics and Dynamics on the Formation of S2(X3Σg-, a1Δg) in the S(1D) + OCS Reaction. (2014)
  • 著者名/発表者名: 山下潤，藤原圭吾，高橋修，高口博志，山崎勝義
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 118 号: 40 ページ: 9330-9337
  • DOI: 10.1021/jp504912j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 化学にかかわる物理量を表す記号と用語の重要性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 66 ページ: 811-813
  • 査読あり
• [雑誌論文] 反応速度論と平衡論の記述に関する注意点 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 雑誌名: 化学と教育 巻: 12 ページ: 586-589
  • 査読あり
• [学会発表] Kinetic study on the relaxation of vibrationally excited S2(a1Δg) by collisions with SF6 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原彩乃，後藤寛貴，内山太，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 24th International Symposium on Gas Kinetics and Related Phenomena
  • 発表場所: University of York(York, UK)
  • 年月日: 2016-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of sulfur atoms (1D and 3P) and branching ratio between reaction and quenching in the S(1D) + OCS system (2016)
  • 著者名/発表者名: 後藤寛貴，谷本遥，宮地信和，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 32th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ(さいたま市)
  • 年月日: 2016-06-01
  • 国際学会
• [学会発表] Kinetic study on the vibrational relaxation of S2(a1Δg) by collisions with SF6 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原彩乃，後藤寛貴，内山太，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 32th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ(さいたま市)
  • 年月日: 2016-06-01
  • 国際学会
• [学会発表] Chemical reaction and energy transfer of vibrationally excited molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 学会等名: Japan-Asia Youth Exchange Program in Science
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Rate coefficients for vibrational relaxation of S2(a1Δg, v ≦ 9) by collisions with He (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤寛貴，藤原圭吾，山下潤，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 31th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] Kinetic Study on the Vibrational Excited OH(X2Π) by Collisions with Rare Gases. (2014)
  • 著者名/発表者名: 門築ちひろ，河野七瀬，篠原美夜，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: The 11th Nano Bio Info Chemistry Symposium
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] Kinetic Study on the Relaxation of by S2(a1Δg, X3Σg-) Collisions with He. (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭吾，山下潤，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: The 11th Nano Bio Info Chemistry Symposium
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] 振動励起OHのHeおよびArによる緩和過程の速度論的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 門築ちひろ，河野七瀬，篠原美夜，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Kinetic Study on the Vibrational Relaxation of OH(X2Π) by Collisions with He and Ar. (2014)
  • 著者名/発表者名: 門築ちひろ，河野七瀬，篠原美夜，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 30th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: イーグレ姫路(姫路市)
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Kinetic Study on Relaxation of Vibrationally Excited S2(a1Δg) by Collisions with Nonpolar Molecules. (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭吾，内山大，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 30th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: イーグレ姫路(姫路市)
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Rate Coefficients for Extremely Slow Vibrational Relaxation of OH(X2Π, v = 1－4) by Collisions with He. (2013)
  • 著者名/発表者名: 門築ちひろ，河野七瀬，山下潤，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 29th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 東北大学(片平さくらホール)
• [学会発表] Kinetic Study on Relaxation of Vibrationally Excited S2(X3Σg-, a1Δg) by Collisions with He. (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭吾, 山下潤, 高口博志, 山崎勝義
  • 学会等名: 29th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 東北大学(片平さくらホール)
• [学会発表] 振動励起OHのHeによる超低速緩和過程の速度定数 (2013)
  • 著者名/発表者名: 門築ちひろ，河野七瀬，高口博志，山崎勝義
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学(東広島)
• [学会発表] 振動励起S2(X3Σg-, a1Δg)のHeによる緩和過程の速度定数 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭吾, 山下潤, 高口博志, 山崎勝義
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学(東広島)
• [図書] 物理化学Monographシリーズ(上) 第1版，第4刷 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 広島大学出版会
• [図書] 物理化学Monographシリーズ(下) 第1版，第4刷 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 485
  • 出版者: 広島大学出版会
• [図書] 物理化学Monographシリーズ(上) 第1版，第3刷 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 広島大学出版会
• [図書] 物理化学Monographシリーズ(下) 第1版，第3刷 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 465
  • 出版者: 広島大学出版会
• [図書] 物理化学Monographシリーズ(上) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 広島大学出版会
• [図書] 物理化学Monographシリーズ(下) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 445
  • 出版者: 広島大学出版会
• [図書] 「成分」と「基底」の変換の相違点（第2版） (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎勝義
  • 総ページ数: 41
  • 出版者: 分子科学会
• [備考] 反応物理化学研究グループ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/pchem/
• [備考] 山崎グループ研究内容
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/kyam/pages/results/
• [備考] 反応物理化学研究グループ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/pchem/
• [備考] 山崎グループ研究内容
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/kyam/pages/results/