水面分子科学の開拓：深紫外共焦点レーザー分光顕微鏡の開発と半水和クラスターの観測

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19141
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 原田 明 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (90222231)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• キーワード: 共焦点レーザー分光顕微鏡 / 深紫外励起 / 紫外可視蛍光スペクトル / 偏光 / 水面 / 二光子励起 / 多環芳香族 / 水面分子科学

研究成果の概要

化学反応により環境毒性が誘発される比較的小さな芳香族化合物（ビフェニル、ナフタレン、ベンゼン等）およびそれらが原料となる反応生成物が、日常的にありふれている水面でどのような挙動をしているかについては、水面選択的かつ極微量（被覆率～10のマイナス6乗）でも観測できる優れた方法が無いために不明である。そこで、新規な高感度観測法として、深紫外光励起により紫外可視蛍光スペクトルの偏光面選択的な観測が可能である共焦点レーザー分光顕微鏡を開発し、これら芳香族化合物の水面上への集まり方などを観測した。

自由記述の分野

分析化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

水面分子科学という新分野の開拓を目指して、そのために不可欠な新規計測法を提案できたことに学術的意義がある。水面を対象とする実験系はヴァリエーションに優れる。分子の供給が溶液中からも行われること、溶媒の液性の制御方法に多様性があることは、真空系での実験には無い特徴である。最もありふれた不均一場である水面を対象とした新しい化学の領域は、環境科学の発展につながるという社会的意義がある。水面選択的な観測能と高感度を前提条件として、比較的小さな芳香族化合物も観測対象にできる汎用性も併せ持つ計測手法として、紫外可視蛍光スペクトルの偏光面選択的な観測が可能である共焦点レーザー分光顕微鏡を開発した。