| 研究課題/領域番号 |
13853004
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
喜多村 昇 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50134838)
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| 研究分担者 |
坪井 泰之 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00283698)
石坂 昌司 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80311520)
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| キーワード | 液 / 液界面 / マイクロチャンネル / 全反射蛍光 / 光化学 / 光ダイナミクス / 微小油滴 / エマルション / マイクロ分析化学 |
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| 研究概要 |
油水エマルション系における高効率な光反応:ピレンやペリレンなどの芳香族炭化水素と電子受容体としての1,4-ジシアノベンゼンを含むベンゾニトリル溶液と青酸ソーダ水溶液を体積比1:100で混合しエマルションとした。攪拌条件下で光照射することによりシアノピレンあるいはシアノペリレンが高収率で得られることを示した。同様な条件下、アセトニトリル/水系の光反応ではシアノピレンの収率は約60%であるのに対し、エマルション系では収率83%であった。さらに、エマルション系における量子収率の決定法を考案し、シアノ化反応の量子収率は0.27であることを明らかにした。また、反応収率はエマルションの回転攪拌数に依存し、回転数が速いほど収率は向上した。エマルションの顕微鏡観察を行ったところ、回転数が高いほど平均油滴サイズは小さいことが確認された。従って、反応収率の回転数依存性は油滴サイズ効果を反映しているものであり、油滴サイズが小さいほど反応収率が高くなることを初めて示すことができた。さらに、量子収率は界面活性剤の存在に大きく依存し、陰イオン界面活性剤存在下では収率は減少するが、陽イオン界面活性剤存在下では0.67まで向上した。
液/液界面の全反射蛍光分光 : ピコ秒時間分解全反射蛍光法を駆使して、油水界面の微視的構造を明らかにした。一例として、水/四塩化炭素界面はシャープで平坦な界面であるのに対し、水/ジクロロエタン界面は比較的に厚く乱れた界面であることを実験的に示した。
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