| 研究課題/領域番号 |
17K14501
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| 研究機関 | 九州保健福祉大学 |
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研究代表者 |
内田 太郎 九州保健福祉大学, 薬学部, 講師 (70581643)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 表面増強赤外 / 偏光測定 / DFT計算 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は当初、昨年度からの継続で、さらなるATR配置の表面増強赤外吸収(ATR-SEIRA)の偏光依存性および表面増強自体のメカニズムの大局的な理解を念頭に置いた実験を行った。ATR-SEIRAの偏光測定により、AuないしAg電極表面に吸着した重水中でのp-アミノチオフェノールとフェロセンチオールを測定することで、これらの絶対SEIRAスペクトルを得た。p-アミノチオフェノールに関しては電位の変化による界面の水の構造変化に伴う情報が得られたが、フェロセンに関しては電位変化に伴う界面の水の構造変化に関する情報が得られないという違いが生じた。この違いは、これまでATR-SEIRA測定において議論となった、吸着分子と相互作用しうる分子が界面に存在する際の表面増強赤外吸収の増強範囲はどこまでか？という問題に帰着するものと考えられる。
そこで、電極吸着分子の偏光ATR-SEIRAスペクトルのDFT計算によるシミュレーションを行うことで上記の問題について知見が得られないか計算を試みた。SEIRAによる表面増強は、金属のナノ構造表面に局在した近接場が金属ナノ構造に吸着した分子を直接励起することで起こるといわれている。そこで、まずはDFT計算で、金属クラスターに分子を吸着させたモデルを作成し、均一電場を入れた計算を行なった。スペクトルのピークの波数位置はおおよそ一致するものの、ピークの強度比をシミュレートするには至らなかった。そこで、現在、計算条件を変化させ、計算の観点から増強のメカニズムの検討を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度は、昨年度に続きコロナ禍への対応のために当初所定していた研究を全て行うことはできなかった。しかし、上述のように研究を進めることができたので、この様な評価とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記の偏光ATR-SEIRAスペクトルのシミュレーションによる研究を中心に遂行し、それらの結果をもとにATR-SEIRAの偏光依存性ならびに増強メカニズムの大局的な理解をおこなう。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍による対応により、当初予定していた研究の進捗が遅れた。そのため次年度使用額が生じた。翌年度は前述の研究を行うため残額を使用する。
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