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2021 年度 実施状況報告書

界面曲率とイオン水和の協同によるソフト界面の対イオン結合の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K14507
研究機関九州大学

研究代表者

今井 洋輔  九州大学, 基幹教育院, 助教 (90738816)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード界面イオン水和 / 対イオン結合 / 吸着膜とミセル
研究実績の概要

本研究の目的は界面の形状と対イオンの水和が、界面への対イオン結合にどの様な効果を及ぼすかについて明らかにすることである。その為に、今年度は、ドデシルトリメチルアンモニウム (DTA)イオンに対し、異なる対アニオンを導入した塩化物塩(DTACl)、臭化物塩(DTABr)、テトラフルオロホウ酸塩(DTABF4)、硫酸塩(DTA2SO4)を採用した。表面張力測定やXAFS測定を用いて、平らな吸着膜や曲界面をもつミセルの対イオン結合を評価した所、頭部―対イオン間相互作用のメカニズムについて以下のことが明らかとなった。
1価であるCl, Br, BF4の遮蔽効果、結合度は広く知られたCollins水和マッチングによる接触イオン対形成能で良く説明されたのに対して、SO4が加わると、水和マッチングだけでなく、2価のSO4に特有なクーロン相互作用と水和による立体斥力のバランスも重要になることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

トリメチルアンモニウム基と対アニオンの相互作用については、水和や界面形状と対イオン結合の関係が明らかになって来た。

今後の研究の推進方策

対アニオン系に引き続き、今後は生体内でも重要になるKやCaなどの対カチオン系について、頭部と対イオン間相互作用や結合度について、表面張力法やXAFS法を採用し、調査する必要がある。

次年度使用額が生じた理由

計画の進捗に合わせて、備品の購入を次年度にまわしたため

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 熱力学を基盤とした界面吸着膜の対イオン結合の研究2021

    • 著者名/発表者名
      今井 洋輔
    • 雑誌名

      膜

      巻: 46 ページ: 254-260

    • DOI

      10.5360/membrane.46.254

    • 査読あり
  • [学会発表] 熱力学を基盤とした界面吸着膜の対イオン結合の研究2021

    • 著者名/発表者名
      今井 洋輔
    • 学会等名
      膜学会年会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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