2013 年度研究成果報告書

コンプトン散乱による高温高圧アルコール水溶液の溶液構造解析

研究課題

研究課題/領域番号	24850002
研究種目	研究活動スタート支援
配分区分	補助金
研究分野	物理化学
研究機関	東北大学
研究代表者	小野巧東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教育研究支援者 (20637243)
研究期間 (年度)	2012-08-31 – 2014-03-31
キーワード	コンプトン散乱 / 高温高圧アルコール水溶液 / 分子シミュレーション / 水素結合
研究概要	アルコール水溶液のマクロ物性は非理想性を示すことが知られており、その挙動はミクロ的な不均一混合に起因するものと考えられている。本研究では、ミクロ的な溶液構造に対応する電子状態を反映したX線のコンプトン散乱に着目した。350 ℃、20 MPaのメタノール水溶液を対象とし、高温高圧下におけるコンプトン散乱測定を可能にするベリリウム窓付きセルの開発およびコンプトン散乱の測定を行った。さらに、MDシミュレーションならびに量子化学に基づく理論的検討と比較することで溶液構造の検討を行った。その結果、実験および理論計算共に、低メタノール組成領域で溶液構造が劇的に変化する傾向を確認した。