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2023 年度 研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号 21K14507
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
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
キーワード水溶液表面 / 多価対イオン / 水和
研究成果の概要

この研究の目的は、界面活性物質が形成する曲率の異なる分子集合体への対イオン結合の分子メカニズム解明である。オクチルベンゼンスルホン酸吸着膜(平面)およびミセル(球面)を対象に、2価対カチオンCa(2+)とスルホ基(SO3-)間の結合や相互作用について、Caを標的とした全反射、透過、蛍光XAFSの水和構造解析より調査した。吸着膜、ミセル表面およびバルク溶液中のCa(2+)で、XAFSスペクトルの形状に有意な差はなく、ミセル表面や吸着膜でのCaイオンの水和構造は、バルク溶液中での完全水和のものと類似の構造であることが明らかとなった。対イオン結合のCollins則などの先行理論の検証が期待される。

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

界面の官能基と相互作用するCaなどの軽元素の多価イオンの水和構造については、配位数や配位距離などの構造パラメーターを実験的に定量した実験データがこれまでに報告されておらず、その方法論を確立した点に本申請課題の学術的意義がある。脂質細胞膜やDNAやたんぱく質などに対するCaイオンの効果など、生体分子へのイオン効果について、水和レベルから分子メカニズムを明らかにする応用研究の進展が期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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