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1995 年度 研究成果報告書概要

固液界面反応のダイナミック二次元赤外分光解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 06554033
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 分離・精製・検出法
研究機関北海道大学 (1995)
東北大学 (1994)

研究代表者

大澤 雅俊  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (00108466)

研究分担者 中野 辰彦  日本バイオラッド, ラボラトリーズ(株)・応用研究室, 課長代理(研究開発担
研究期間 (年度) 1994 – 1995
キーワード固液界面 / 赤外分光 / その場測定 / 表面増強赤外分光 / 時間分解赤外分光 / 二次元赤外分光 / 電気二重層 / 吸着 / adsorption
研究概要

本研究は,固液界面反応を"その場"で,かつ高速の時間分解で追跡し,反応過程を分子レベルで解析する新しい赤外分光解析法を開発することを目的としたものである.「表面増強赤外分光法」,「時間分解赤外分光法」,「二次元赤外分光法」のいずれも最新の技術を組み合わせて研究目的を達成した.
1.表面増強赤外分光技術の改善 これまでの測定では測定結果の再現性があまり良好でなかったが,電気化学的測定やSTMといった手法を用いて試料の最適作製条件を検討した結果,極めて高い再現性が得られるに至った.また,試料固体として単結晶表面を作製する技術を開発したことによって,他の多くの分析手段で得られた情報と直接比較が可能になった.
2.時間分解測定技術の獲得 交付された研究費により購入した赤外分光器に改良を加えたことによって,世界ではじめて固液界面反応をマイクロ秒からミリ秒の時間分解で追跡することに成功した.
3.二次元相関解析プログラムの開発 二次元赤外分光の提案者である野田勇夫博士の支援のもとにプログラムを開発し,測定した時間分解スペクトルの解析を行った.その結果,複雑なスペクトルから反応ダイナミクスの情報を選択的に取り出すことが明かとなり,当初予想したとおり本法が反応解析の手段として有効であることを確認した.
4.以上の基礎技術の確立過程で,多くの反応過程(酸化還元過程,吸着・脱離過程,配向変化など)を検討したが,スペクトルから得られる分子情報と,通常の電気化学測定で得られる速度論的情報の直接比較が可能になったことにより,いままで知られていないいくつかの知見を得ることができた.その一例が,永年にわたって多くの議論の対象となってきた固液界面の電気二重層構造をはじめて明らかにしたことである.当該分野に今後大きな変革をもたらす礎が確立できたと自負している.

  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] M.Osawa: "Real-Time Monitoring of Electrochemical Dynamics by Submillisecond Time-Resolved Surface-Enhanced Infrared Attenuated-Total-Reflection Spectroscopy" Langmuir. 10. 640-642 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa: "Charge-Transfer Resonance Raman Process in Furface-Enhanced Raman Scattering from p-Aminothiophenol Adsorbed on Silver : Herzberg-Teller Contribution" J.Phys.Chem.98. 12702-12707 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 西川雄司: "表面増強赤外吸収分光による皮膚表面の計測" 表面技術. 45. 172-179 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 安宅憲一: "表面増強赤外吸収分光による固体表面分析" 表面技術. 45. 686-690 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Matsuda: "Surface-Assisted Photoinduced Reduction of p-Nitrothiophenol Self-Assembled Monolayer Adsorbed on a Smooth Silver Electrode" Chem.Lett.145-146 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ataka: "Potential-Dependent Reorientation of Water Molecules at an Electrode/Electrolyte Interface Studied by Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy" J.Phys.Chem.100. 10664-10672 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 大澤雅俊: "赤外分光法による電極反応過程のダイナミクス測定" 電気化学. 64. 957-961 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 大澤雅俊: "時間分解赤外分光による電極表面の解析" 触媒. 38. 534-541 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa: "In Situ and Real-time Surface-Enhanced Infrared Study of Electrochemical Reactions" Appl.Spectrosc.51(印刷中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa: "Two-Dimensional Infrared Correlation Analysis of Electrochemical Reactions" J.Electroanal.Chem.(印刷中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa: "Electrode Processes VI (Proceedings Volume 96-8) Eds.A.Wiekowski and K.Itaya" Electrochemical Society,Inc., 11 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa, K.Yoshii, K.Ataka, and T.Yotsuyanagi: "Real-time Monitoring of Electrochemical Dynamics by Submillisecond Time-Resolved Surface-Enhanced Infrared Attenuated-Total-Reflection Spectroscopy" Langmuir. 10. 640-642 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa, N.Matsuda, K.Yoshii, and I.Uchida: "Charge-Transfer Resonance Raman Process in Surface-Enhanced Raman Scattering from p-Aminothiophenol Adsorbed on Silver : Herzberg-Teller Contribution" J.Phys.Chem.98. 12702-12707 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nishikawa and M.Osawa: "Characterization of Human Skin Surfaces by Surface-Enhanced Infrared Spectroscopy" Hyoumen Gijutsu (J.Surface Finishing Soc.Jpn). 45. 172-179 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ataka, Y.Nishikawa, and M.Osawa: "Surface Analysis by Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy" Hyoumen Gijutsu (J.Surface Finishing Soc.Jpn). 45. 686-690 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N.Matsuda, H.Sawaguchi, T.Matsue, M.Osawa and I.Uchida: "Surface-Assisted Photoinduced Reduction of p-Nitrothiophenol Self-Assembled Monolayr Adsorbed on a Smooth Silver Electrode" Chem.Lett.145-146 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ataka, T.Yotsuyanagi, and M.Osawa: "Potential-Dependent Reorientation of Water Molecules at an Electrode/Electrolyte Interface Studied by Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy" J.Phys.Chem.100. 10664-10672 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa: "Time-Resolved Infrared Analysis of Electrochemical Reactions" Shokubai. 38. 534-541 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa: "Time-Resolved Infrared Study of Electrochemical Dynamics" Denki Kagaku. 64. 957-961 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa and K.Yoshii: "In Situ and Real-Time Surface-Enhanced Infrared Study of Electrochemical Reactions" Appl.Spectrosc. 51 in press. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa, K.Yoshii, Y.Hibino, T.Nakano, and I.Noda: "Two-Dimensional Infrared Correlation Analysis of Electrochemical Reactions" J.Electroanal.Chem.(in press). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Osawa, K.Ataka, and K.Yoshii: "Time-Resolved Infrared Study of Electrochemical Reactions" Electrode Processes VI,eds.A.Wiekowski and K.Itaya, Electrochemical Soc.Inc., Proceedings Volume. 96-8. 108-118 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-09  

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