両親媒子を含む三元系液体の双連続構造とダイナミックス

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640466
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 武田 隆義 広島大学, 総合科学部, 助教授 (70034593)
• 研究分担者: 瀬戸 秀紀 広島大学, 総合科学部, 助手 (60216546)
• キーワード: 中性子スピンエコー / ダイナミックス / 中性子散乱 / 複雑液体 / 界面活性剤 / 膜 / 両親媒性分子 / マイクロエマルション

研究概要

1.中性子スピンエコー分光器の整備
(1)クレーンによる磁場擾乱問題をクレーンの移動と中性子計測機構を連動させて改善し、測定効率を向上させた。
(2)分光器の試料散乱角検出及駆動機構を整備し、コンピュータ制御が可能になった。
(3)2次元位置敏感検出器の整備をさらに進めて、測定効率を向上させた。
2.両親媒子を含む三元系液体のダイナミクス
両親媒子系複雑液体の構造の動的ゆらぎを測定し、これらのダイナミクスを支配する相互作用を明らかにするために上記の分光器を用いて中性子スピンエコー実験を行った。
(1)双連結型マイクロエマルションのダイナミクス
非イオン性両親媒子を含むn-オクタン-水-C_<12>E_5系での双連結型マイクロエマルションの低温相および高温相、ラメラ相について内部界面の波状ゆらぎに関するダイナミクスの研究をさらに進め、界面膜の波状ゆらぎのダイナミクスについてのZilmanらの理論の妥当性を検証し、界面の曲げの弾性率を求め、論文として発表した。
(2)脂質膜の波状運動
ラメラ構造での脂質膜の波状運動のメカニズムを明らかにするために、リン脂質DPPC-水系に塩化カルシウムを加えた系で脂質2重層膜の波状ゆらぎに関るダイナミクスの研究をさらに進め、ラメラ層での脂質2重層膜の曲げの弾性率を求め、論文として発表した。
(3)紐状ミセルの集団運動
非イオン性両親媒子C_<16>E_7-水系の紐状ミセルの集団運動の研究をさらに進め、論文として発表した。
(4)温度・圧力誘起構造相転移とダイナミクス
イオン性両親媒子AOT/水/n-デカン3元系で温度上昇でも圧力上昇でも同様の構造相転移を示す組成について実験でZilmanらの理論を適用し、得られた膜の曲げの弾性率から温度と圧力による構造相転移は異なった機構を持っていることを提唱し、論文として発表した。また、希薄ドロップレット領域ついての実験で得られた中間相関関数のrelaxation rateの温度・圧力依存性は先の組成と逆であったが、Komuraらのドロップレットの変形運動の理論を適用し、得られた膜の曲げの弾性率の温度・圧力依存性は先の組成と同様の結果が得られ、論文として発表した。
3.両親媒子を含む三元系液体の構造相転移
イオン性両親媒子AOT/水/油の三元系マイクロエマルションの圧力による構造相転移を高圧下における中性子およびX線小角散乱により調べ、論文として発表した。

研究成果

• [文献書誌] H.Seto: "A neutron spin echo study of wormlike micelles."AIP Conference Proceedings. 469. 146-147 (1999)
• [文献書誌] T.Takeda: "Neutron spin echo investigations on the slow dynamics in complex fluids involving amphiphiles"AIP Conference Proceedings. 469. 148-149 (1999)
• [文献書誌] M.Nagao: "Neutron spin echo studies on structural phase transitions induced by temperature and pressure in a ternary microemulsion"AIP Conference Proceedings. 469. 154-155 (1999)
• [文献書誌] M.Nagao: "Temprature- and pressure-induced phase transition in a ternary microemulsion system"J.Phys.Chem.Solids. 60. 1363-1365 (1999)
• [文献書誌] H.Seto: "Collective motions of a network of wormlike micelles."J.Phys.Chem.Solids. 60. 1371-1373 (1999)
• [文献書誌] T.Takeda: "Neutron spin echo investigations of membrane undulations in complex fluids involving amphiphiles"J.Phys.Chem.Solids. 60. 1375-1377 (1999)
• [文献書誌] T.Kanaya: "Neutron spin echo studies on dynamics of polymeric micelles"J.Phys.Chem.Solids. 60. 1367-1369 (1999)
• [文献書誌] M.Hirai: "Dynamics of w/o AOT microemulsions studied by neutron spin echo"J.Phys.Chem.Solids. 60. 1359-1361 (1999)
• [文献書誌] T.Takeda: "Improvement of neutron spin echo spectrometer at C2-2 of JRR3M"J.Phys.Chem.Solids. 60. 1599-1601 (1999)
• [文献書誌] M.Nagao: "Temperature and Pressure Effects on Structural Formations in a Ternary Microemulsion"Journal of Applied Crystallography.. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] H.Seto: "Pressure and temperature effects on the phase transition from a dense droplet to a lamellar structure in a ternary microemulsion"Journal of Chemical Physics.. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] T.Takeda: "Membrane undulations in complex fluids involving amphiphiles"AIP Conference Proceedings. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] Y.Kawabata: "Neutron spin echo studies on structural phase transitions induced by temperature and pressure in a ternary complex fluids involving amphiphiles"AIP Conference Proceedings. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] 氏平祐輔: "中性子による計測と利用"丸善株式会社. 260 (1999)
• [文献書誌] 原田仁平: "結晶解析ハンドブック"共立出版株式会社. 673 (1999)