研究課題
基盤研究(C)
本申請では、これまでに行った、単一成分・単一粒径のシリカ粒子に対する基礎実験をもとに、多成分混合した粒度分散のある微粒子系への適用性を明らかにすることを目的として研究を行った。銀上でのpニトロ安息香酸およびアルミナ上でのアントラキノンカルボン酸の状態・形態を明らかにし、単粒子層形成法の基礎的知見を得た。ATR信号と粒径の関係は、シリカと炭化ケイ素では理論予想通りで、本法の適用可能性が示唆された。しかしアルミナでは信号の粒径依存性が小さいことがわかり、今後の課題となった。シリカとアルミナあるいはシリカと炭化ケイ素を混合した粒径の異なる2成分微粒子系で粒径の同時測定を行った結果、単一成分の場合と同様な測定が可能であり、混合系への本法の適用性が示唆された。ATR信号強度の角度依存性から粒径分散を求める理論を確立した。シリカについてATR信号-入射角度の関係を求めた結果、理論との大きなズレが観測されたが、新たにプリズムを設計・試作した結果、理論とのより良い一致が得られ、理論適用の可能性が示唆された。確立した理論を実現する具体的手法を検討し、代数的な数値演算を援用する手法を確立した。まずシリカ単一成分で分散のある微粒子系を想定してシミュレーションを行った結果、1種類の粒径を仮定したとき信号強度の角度依存性から代数的な数値演算を援用することでその平均粒径を求めることができた。しかし広分散の系として、2種類の粒径の場合は高精度の実験が行えたときに粒径が求められること、3種類の場合は代数的手法では困難なことが明らかとなった。SEIRAを用いて、微粒子サイズを求める基本的手法を検討するための装置の試作を行い、その実験的手法を確立した。また、基礎的情報を得るための実験を行い、表面上での粒子の存在状態などについての知見を得た。代数的手法とは異なるカーブフィットを用いる数値計算的手法の検討、プログラムの開発を今後進める。また溶液からの滴下法以外に本計測法のための試料の新規なドープ法の開発を進める。
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