有機超薄膜-水界面の動的構造に関するラマン分光学的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450381
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 北野 博巳 富山大学, 工学部, 教授 (40115829)
• 研究分担者: 伊藤 研策 富山大学, 工学部, 助教授 (10192494)
• キーワード: 赤外分光法 / 偏光ラマン分光法 / 全反射分光法 / 水の構造 / 固-液界面 / 生体適合性高分子

研究概要

全反射吸収赤外分光法を用いて、種々の高分子薄膜中の水の動態について検討した。特に、水のO-H伸縮振動バンドに注目し、解析を行った。生体適合性の高い薄膜中においては、水のO-H伸縮振動バンドは、バルク水のものときわめて似通った波形を示した。この結果は、生体適合性の発現が、水の構造に密接に関係していることを示唆するものであり、さらに、水の構造を破壊しにくい材料ほど、生体適合性が高いことを示すものと考えられる。
また、生体適合性の高いことが知られている双性イオン側鎖を有する水溶性高分子の水の構造に及ぼす影響について、偏光ラマン分光法を用いて検討した。結果として、双性イオン側鎖を有する高分子は、水の構造破壊の程度を示すN値(大きいものほど水の構造破壊の程度が大きい)が、相対的に小さいことが分かった。この結果も、先の赤外分光法による検討結果と一致する。
上述したように、生体適合性材料は、水の構造を破壊しにくいことが示唆されたが、いずれもバルクの情報に基づくものである。そこで、同サンプルにおける界面の水のみを検討するために、全反射ラマン分光光度計を製作し、種々の高分子界面における水の動態について検討した。

研究成果

• [文献書誌] Wakabayashi, M., Aizawa, s., Kitano, H.: "Pressure Study on the Mtallation of Porhyrion-Carrying Copolymers"Macromol. Chem.Phys.. 202. 3136-3141 (2001)
• [文献書誌] Kitano, H., Ichikawa, K., Fukuda, M., Mochiz, A., Tanaka, M.: "The Structure of Water Sorbed to Polymethoxyethylacrylate Film As Examined by Ft-IR Spectroscopy"J.Colloid Interface Sci. 242. 133-140 (2001)
• [文献書誌] Ichikawa, K., Mori, T., Kitano, H., Fukuda, M., Mochizuki: "Fourier Trnasform Infrared Study on the Sorption Water to Variojs Polymer Thin Films"J.Polym.Sci.Part B : Polym. Phys. 39. 2175-2182 (2001)
• [文献書誌] Kitano, H., Saito, T., Kanayama, N.: "Substrate Monolayers as Electrochemical Sensing Elements for Chymotrypsin"J.Colloid interface Sci.. (in press). (2002)
• [文献書誌] 柘植秀樹, 荻野和子, 竹内茂彌, 北野博巳: "環境と科学-グリーンケミストリー入門"東京化学同人. 250 (2002)