極表面分析用全反射減衰遠紫外分光分析装置の開発と高分子極表面分析への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23350037
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 尾崎 幸洋 関西学院大学, 理工学部, 教授 (00147290)
• 研究分担者: 佐藤 春実 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (10288558) ; 森澤 勇介 近畿大学, 理工学部, 講師 (60510021)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 遠紫外分光 / ポリマー / 表面分析 / 全反射吸収 / ATR / ポリエチレン / 電子状態 / 流動ベリー遷移

研究概要

固体極表面分析用全反射減衰遠紫外（ATR-FUV）分光装置を開発した。この装置を用いてバルクの固体の極表面(～50 nm)の分析が可能となった。応用としてポリエチレンとナイロンのATR-FUVスペクトル測定（145-250nm）を行った。密度の異なるポリエチレンのATRスペクトルと透過スペクトルの比較、液体、固体アルカンとの比較、異なるサンプル作製法での比較から、電子状態と表面状態の変化の相関を得た。また5種類のナイロンについて同様の研究を行った。いずれの場合も、量子化学計算を用いてスペクトル変化がどのような物性や構造変化によるものか明らかにし、新規固体表面分光分析法における基礎を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic transitions in liquid amides studied by using attenuated total reflection far-ultraviolet spectroscopy and quantum chemical calculations (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Morisawa, Manaka Yasunaga, Ryoich Fukuda, Masahiro Ehara, and Yukihiro Ozaki
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Phisics 巻: 139 ページ: 154301-1-9
  • DOI: 10.1063/1.4824383
• [雑誌論文] Far-Ultraviolet(FUV) Spectroscopy in the Solid and Liquid States (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Morisawa, Takeyoshi Goto and Akifumi Ikehata, Noboru Higashi and Yukihiro Ozaki
  • 雑誌名: Principle, Instrumentation, and Application of, Encyclopedia of Analytical Chemistry ページ: 1-21
  • DOI: 10.1002/9780470027318a9279
• [雑誌論文] Electronic Transitions of Protonated and Deprotonated Amino Acids in Aqueous Solution in the Region 145-300nm Studied by Attenuated Total Reflection Far-Ultraviolet Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeyoshi Goto, Akifumi Ikehara, Yusuke Morisawa and Yukihiro Ozaki
  • 雑誌名: The Journal of Phisical Chemistry 巻: 117 ページ: 2517-2528
  • DOI: 10.1021/jp4008416
• [雑誌論文] Elucidating Electronic Transition from σ Orbitals of Liquid n- and Branched Alkanes by Far-Ultraviolet(FUV) Spectroscopy and Quantumn Chemical Calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Morisawa, Shin Tachibana, Masahiro Ehara,and Yukihiro Ozaki
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry 巻: 116 ページ: 11957-11964
  • DOI: 10.1021/jp307634m
• [雑誌論文] Focal Point Review- Far-Ultraviolet Spectroscopy in the Solid and Liquid States : A Review (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Ozaki, Yusuke Morisawa, Akifumi Ikehata, Noboru Higashi
  • 雑誌名: Applied Spectroscopy 巻: 66 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1366/11-06496
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法によるポリエチレンの表面構造の研究-作製方法の違いおよび温度依存性- (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷村恵里香
  • 学会等名: 日本分光学会年次大会
  • 発表場所: 大阪大学基礎工学部
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 多角入射減衰全反射遠紫外分光法によるアルミナ表面吸着水とバルク水の第一電子遷移の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤剛喜
  • 学会等名: 日本分光学会年次大会
  • 発表場所: 大阪大学基礎工学部
  • 年月日: 2013-11-19
• [学会発表] 遠紫外領域に観測される電子遷移吸収を用いた溶液の水素結合状態分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池羽田晶文
  • 学会等名: 第73回分析化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス,函館
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法を用いたポリエチレンのスペクトルと表面構造の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷村恵里香
  • 学会等名: 第73回分析化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス,函館
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法によるナイロンの電子スペクトルを用いた表面分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森澤勇介
  • 学会等名: 第73回分析化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス,函館
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] Far-ultraviolet spectroscopy in solid and liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Morisawa
  • 学会等名: Scix 2012
  • 発表場所: カンザスシティー国際会議場,USA
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外スペクトルによるポリエチレンの極表面分析-AFM 測定との比較- (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷村恵里香
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法によるナイロン極表面の電子状態の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 泰永愛佳
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法と量子化学計算を用いた凝集相におけるアルカンの電子状態の研究～Rydberg 状態を含むσ電子化学の可能性～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 森澤勇介
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法による凝縮相における飽和アルカンの電子遷移の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森澤勇介
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉・矢上キャンパス
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 減衰全反射遠紫外分光法を用いた液体アミドの電子遷移の観測と帰属 (2012)
  • 著者名/発表者名: 泰永愛佳
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉・矢上キャンパス
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Spectra Analysis for Liquid Alkane in Far Ultraviolet Region; Attenuated Total Reflectance Far Ultraviolet Spectra and Ab-initio Calculation (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tachibana
  • 学会等名: The 8th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience (KJFP-2011)
  • 発表場所: Konkuk University, Seoul, South Korea
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] 時間分解減衰全反射遠紫外分光法による溶液中の光解離の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森澤勇介
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス,名古屋市
  • 年月日: 2011-09-14
• [備考]
  • URL: http://science.kwansei.ac.jp/~ozaki/index.html