パルス電子スピン共鳴法によるカーボンアロイのキャラクタリゼーション

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10137203
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 伊藤 攻 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (30006332)
• 研究分担者: 生駒 忠昭 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (10212804) ; 藤塚 守 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (40282040)
• キーワード: パルス電子スピン共鳴法 / 二次元EPR / 炭化度 / メソフェース炭素 / 水素ENDORシグナル / H / C比 / 芳香族炭化水素

研究概要

本研究ではパルス電子スピン共鳴法(パルスEPR法)を用いて有機物の加熱による炭化度の解明を目的とした。2次元EPR法を炭素に適用した初めての例である。該当年度において以下のような結果を得た。
成分の電子スピン緩和過程と水素分子の核スピン緩和過程を分離して測定できるパルス列を見いだし、芳香族炭化水素(コロネン)のカチオンラジカルの2次元EPR測定を実現した。
水素ENDORシグナルが観測したことにより、プロトンNMRと同様な解析が可能となり、炭素由来のシグナルとC-NMRとの類似性から、H/C比を積分比を用いることにより決定できた。さらに石炭化度の異なる10種の石炭の2次元EPRスペクトルを測定し、モデル物質の比較より諸情報の帰属を行った。
以上の結果は、パルスEPR法という新しい測定装置が石炭やメソフェース炭素の研究に有効であることを実証したものである。

研究成果

• [文献書誌] T.Ikoma: "Two-Dimensional EPR Spectroscopic Studies on the Radicals in Argonne Premium Coals" Energy & Fuels. 12. 996-1000 (1998)
• [文献書誌] T.Ikoma: "HYSCORE Study on Coal Radicals" Energy & Fuels. 12. 1363-1368 (1998)
• [文献書誌] Osamu Ito: "In situ Proton Magnetic Resonance Thermal Analysis for Mesophase Formation of Pitches." Tanso. 186. 20-24 (1999)
• [文献書誌] Mamoru Fujitsuka: "Laser flash photolysis study on the photoinduced reactions of 3,3'-bridged bithiophenes." Journal of the Chemical Society,Faraday Transaction. 94. 3331-3337 (1998)
• [文献書誌] Mamoru Fujitsuka: "Electron-transfer reactions between fullerenes(C_<60> and C_<70>)and tetrakis(dimethylamino)ethylene in the ground and excited states." The Journal of Physical Chemistry B. 103. 445-449 (1999)
• [文献書誌] Chuping Luo: "Photoinduced electron transfer from N,N-dimethylaniline to pyrrolidinofullerenes(C_<60>(C_3H_6N)R): Emphasized subsituent effects with solvent polarity change." The Journal of Physical Chemsitry A. 102. 8716-8721 (1998)