ミリ秒～ミクロン秒領域でのソフト界面吸着膜の緩和過程の研究

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05837
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 荒殿 誠 九州大学, 理学研究院, 特任教授 (20175970)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 表面吸着 / 表面粘弾性 / 表面光散乱 / 界面吸着

研究成果の概要

電気毛管波（ＥＣＷ）法ではリン脂質であるDC6PCと DC8PC混合水溶液の表面吸着膜の粘弾性を測定した。表面で形成されているジグザク構造の緩和特性はミリ秒単位であると結論した。
表面準弾性光散乱（SQELS）法では、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(CiEj)系列の水／空気に形成される表面吸着膜を実験対象とした。疎水基鎖長iを8および10に固定して、親水基鎖長jを1～6に変化させた。拡張弾性は吸着量の増加とともに急激に増加するが、低吸着量領域においては、ギブズ弾性よりも小さく、吸着量の高い領域では、拡張弾性がギブズ弾性よりも小さいことが明らかになった。

自由記述の分野

界面物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果のように、申請者自らの界面吸着の熱力学的手法（界面熱力学量や相図などによるマクロ描像）と構造科学的手法（界面全反射XAFS法や界面X線反射率法などによるミクロ描像）の研究成果とSQELS法やECW法による緩和過程の研究とを融合している研究グループは少ない。今回の研究により、ソフト界面の時空階層構造（ミリ秒～ミクロン秒の界面時間構造と、マクロ～ミクロの界面空間構造）を複合的かつ系統的に展開でき、その学術的意義は大きい。