| 研究領域 | 分子高次系機能解明のための分子科学―先端計測法の開拓による素過程的理解 |
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| 研究課題/領域番号 |
19056009
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
田原 太平 独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 主任研究員 (60217164)
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| 研究分担者 |
竹内 佐年 独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 専任研究員 (50280582)
山口 祥一 独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 専任研究員 (60250239)
石井 邦彦 独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 研究員 (80391853)
細井 晴子 東邦大学, 理学部・生物分子科学科, 講師 (00313396)
森田 明弘 東北大学, 理学研究科, 教授 (70252418)
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| キーワード | 凝縮相 / ダイナミクス / 超高速分光 / 非線形分光 / 時空間分光計測 / 相関分光 / 複雑分子系 / 生体関連分子 |
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| 研究概要 |
平成22年度は偶数次非線形分光計測によるソフトな界面研究に力点を置いて研究を推進した。特に、われわれが独自に開発したヘテロダイン電子和周波(HD-ESFG)分光を用いて研究を行った。まず、空気/水界面の溶媒和環境の不均一性を議論するため、HD-ESFG分光によって空気/水界面にある溶媒和発色を示すクマリン色素のχ^<(2)>(二次の非線形感受率)スペクトルを従来法による測定では考えられない高い精度で測定することに成功した。得られたχ^<(2)>スペクトルの虚部は溶液中の紫外可視吸収スペクトルと直接比較できるスペクトルであるので、これを無極性溶媒中で測定した吸収スペクトルから求めたバンド形関数と、溶媒和エネルギーの分布を反映したスペクトルシフト(ガウス型関数で近似)のたたみ込み関数でフィッテングした。この解析によって、空気/水界面での分子の電子スペクトルは、同等の極性中のものより顕著に幅が広く、空気/水界面の溶媒和の不均一性がバルク溶液中より大きいことが示めされた。次に、水界面での酸塩基平衡を研究するため、HD-ESFGを用いて空気/正イオン性界面活性剤/水の界面でpHスペクトロメトリーを実現した。空気/正イオン性CTAB/水界面の局所pHと実効極性を知るため、プローブ分子(アリザリンイエロー)の電子スペクトル(χ^<(2)>スペクトルの虚部)をこれまでにない高い精度で水溶液のpHを変化させながら測定した。得られた結果は、正に帯電した水界面のpHはバルク中のpHより低いことを示した。これは界面正電荷がH+イオンを界面から排除するためであると考えられた。またこの実験によって、空気/界面活性剤/水界面における局所pHと実効的極性は同じ界面活性剤のミセル界面と実効的に同等であることがわかった。
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