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2013 年度 実績報告書

エレクトロスプレー法と光散乱を利用した,イオンのための簡便な分光システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24655064
研究機関広島大学

研究代表者

井口 佳哉  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30311187)

キーワードエレクトロスプレー / 紫外・可視スペクトル / 蛍光 / イオントラップ
研究概要

本課題では,エレクトロスプレー法により生成されるイオンに大気圧下で可視,紫外光を照射し,イオンと光との相互作用の結果生じる散乱光,蛍光を観測することにより,イオンの量子化学的情報(電子状態,構造,反応性など)を得ることを目的として研究を行った。
平成24年度は,エレクトロスプレーイオン源を現有の蛍光分光光度計の試料室に設置し,メチレンブルー等の芳香族色素分子のメタノール・水混合溶液をスプレーすることによりそのイオンを大気圧下で発生させ,可視光を照射し,色素分子イオンからの蛍光を観測した。この実験において,エレクトロスプレーのニードル先端と励起光の距離に対する蛍光スペクトルの強度,形状変化を観測したところ,ニードルから放出されたイオンを含む液滴から,溶媒分子が蒸発して液滴サイズが減少している様子が見いだされた。しかし,そのエレクトロスプレーからのイオン液滴は大気中で数センチ飛行しても脱溶媒が十分でなく,基本的に溶液と同じ分光学的結果しか与えないことが明らかとなった。
そこで平成25年度は,液滴からの脱溶媒を効率的に行い,生成するイオンを質量分析することを目標として,Paul型イオントラップと飛行時間型質量分析計をエレクトロスプレーイオン源と組み合わせた,イオン分光装置の開発を行った。その結果,エレクトロスプレーからイオントラップまでのイオン制御電場を最適化することにより,溶液中のイオンを脱溶媒し質量分析することに成功した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Development of Ultraviolet-Ultraviolet Hole-Burning Spectroscopy for Cold Gas-Phase Ions2014

    • 著者名/発表者名
      G. Feraud, C. Dedonder, C. Jouvet, Y. Inokuchi, T. Haino, R. Sekiya, and T. Ebata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 5 ページ: 1236-1240

    • DOI

      10.1021/jz500478w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microhydration Effects on the Encapsulation of Potassium Ion by Dibenzo-18-Crown-62014

    • 著者名/発表者名
      Y. Inokuchi, T. Ebata, T. R. Rizzo, and O. V. Boyarkin
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 ページ: 1815-1824

    • DOI

      10.1021/ja4086066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Host-Guest Complexes on Gold Surface Investigated by Surface-Enhanced IR Absorption Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Inokuchi, T. Mizuuchi, T. Ebata, T. Ikeda, T. Haino, T. Kimura, H. Guo, and Y. Furutani
    • 雑誌名

      Chem. Phys Lett.

      巻: 592 ページ: 90-95

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.12.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Hydrogen-Bonding Ability of Estrogens Studied in the Gas Phase2013

    • 著者名/発表者名
      F. Morishima, Y. Inokuchi, and T. Ebata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 117(50) ページ: 13543-13555

    • DOI

      10.1021/jp407438j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Vibrational Relaxation Dynamics of Phenol-Water Complex by Picosecond Time-Resolved IR-UV Pump-Probe Spectroscopy in a Supersonic Molecular Beam2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki, Y. Inokuchi, T. Ebata, and M. Petkovic
    • 雑誌名

      Chem. Phys.

      巻: 419(16) ページ: 205-211

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2013.02.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser Spectroscopic Study of Cold Host-Guest Complexes of Crown Ethers in the Gas Phase2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Inokuchi, R. Kusaka, T. Ebata, O. V. Boyarkin, and T. R. Rizzo
    • 雑誌名

      ChemPhysChem.

      巻: 14 ページ: 649-660

    • DOI

      10.1002/cphc.201200746

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 極低温冷却した気相イオンの紫外~赤外分光2013

    • 著者名/発表者名
      井口佳哉
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 62 ページ: 280-281

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microhydration Effects on the Intermediates of the SN2 Reaction of Iodide Anion with Methyl Iodide2013

    • 著者名/発表者名
      K. Doi, E. Togano, S. S. Xantheas, R. Nakanishi, T. Nagata, T. Ebata, and Y. Inokuchi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 4380-4383

    • DOI

      10.1002/anie.201207697

    • 査読あり
  • [学会発表] "Cold" Ion Spectroscopy of Host-Guest Complexes in the Gas Phase2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Inokuchi
    • 学会等名
      Molecular Science and Synthesis of Functional Molecules for Next Generation
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 年月日
      20140310-20140311
    • 招待講演
  • [学会発表] Cold Spectroscopy of Metal Ion-Crown Ether Complexes in the Gas Phase2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Inokuchi
    • 学会等名
      Seventh International Coference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20130825-20130830
    • 招待講演
  • [学会発表] UV AND IR SPECTROSCOPIC STUDIES OF COLD ALKALI METAL ION-BENZO CROWN ETHER COMPLEXES IN THE GAS PHASE2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Inokuchi
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy
    • 発表場所
      コロンバス
    • 年月日
      20130617-20130621

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公開日: 2015-05-28  

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