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2014 年度 実施状況報告書

粗面および微粒子表面の吸着分子配向を解明する新しい拡散反射測定・解析法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 26620118
研究機関京都大学

研究代表者

長谷川 健  京都大学, 化学研究所, 教授 (30258123)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード拡散反射 / 粗表面 / 赤外分光法 / 微粒子表面 / 分子配向 / 吸着分子
研究実績の概要

分光分析による吸着分子の分子配向解析は平滑な平面上でのみ可能で,粗面や微粒子の表面は分光学的な解析の対象になっていない.これは,粗表面で成り立つ表面選択律がないからである.

本研究では,粗面や粉末試料の反射スペクトルで吸着分子のキャラクタリゼーションを可能にするため,新しい測定法を開発し表面選択律を解明する研究に取り組んだ.従来の拡散反射法は,高感度性を狙って大きな立体角で測定することが当たり前となり,入射角という概念が失われてきた.また,拡散の過程で偏光が解消するため偏光を使うことも無駄と考えられていた.本年度の研究では旧来の観念を覆して入射角を既定した二重偏光測定法を提案し,反射光に含まれる正反射および拡散反射成分を分離して議論することにした.また,電磁気学的な基礎に立った解析との比較も行い,粗表面での吸着分子配向解析に初めて道を開く取り組みを行った.

これまでに,正反射および拡散反射成分を分離するためのクロスニコル偏光子を利用した新しい測定法同導入し,目的とした分離に成功した.アルミナ粗表面を使った実験で,実際に拡散反射スペクトルから,分子配向解析につながる成果を得ることにも成功し,極めて順調に推移している.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

2年をかけてやる予定の研究が,おおむね達成段階にあるため.

今後の研究の推進方策

微粒子系などへの応用研究に展開する準備を進めている.チタニア微粒子の粒径分布を測ることで表面選択律の使い方を決定し,微粒子表面に吸着させたルテニウム錯体の分子配向を明らかにすることを想定している.

次年度使用額が生じた理由

実験に使用予定の1/4波長板の規格が新しいものになるいう知らせを受け,古いものを購入するよりも新しい規格のものを購入するまで待った方が得策と判断したため.

次年度使用額の使用計画

新規格の波長板が27年度前半に発売される予定であるため,時季を見てただちに導入を進める.

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (39件) (うち招待講演 12件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Hydration Structure of the Strongly Bound Water on the Sulfonic Acid Group in a Nafion Membrane Studied by Infrared Spectroscopy and Quantum Chemical Calculation2015

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Shimoaka, Chihiro Wakai, Terumi Sakabe, Satoru Yamazaki, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 17 ページ: 8843 -- 8849

    • DOI

      10.1039/C5CP00567A

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface Selection Rule of Infrared Diffuse Reflection Spectrometry for Analysis of Molecular Adsorbates on a Rough Surface of a Non-Absorbing Medium2014

    • 著者名/発表者名
      Seiya Morimine, Shingo Norimoto, Takafumi Shimoaka, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 86 ページ: 4202-4208

    • DOI

      10.1021/ac5005025

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of Molecular Orientation and Conformation of Poly(3-hexylthiophene) Thin Films on Silicon by Infrared p-Polarized Multiple-Angle Incidence Resolution Spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Shioya, Takafumi Shimoaka, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 ページ: 1198-2000

    • DOI

      10.1246/cl.140331

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transient Reciprocating Motion of a Self-Propelled Object Controlled by a Molecular Layer of a N-Stearoyl-p-nitroaniline-Dependence on the Temperature of a Water Phase2014

    • 著者名/発表者名
      Nakata, Satoshi$^{*}$; Ueda, Tomoaki; Miyaji, Tatsuya; Matsuda, Yui; Katsumoto, Yukiteru; Kitahata, Hiroyuki; Shimoaka, Takafumi, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 118 ページ: 14888-14893

    • DOI

      10.1021/jp501180h

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stratified Dipole-Arrays Model Accounting for Bulk Properties Specific to Perfluoroalkyl Compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa, Takafumi Shimoaka, Nobutaka Shioya, Kohei Morita, Masashi Sonoyama, Toshiyuki Takagi, Toshiyuki Kanamori
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 79 ページ: 1421-1425

    • DOI

      10.1002/cplu.201402156

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物のバルク物性を説明するSDAモデルの表面電位測定による検証2015

    • 著者名/発表者名
      田中悠基,下赤 卓史,森田 康平,園山 正史,高木 俊之,金森 敏幸,長谷川 健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Nafion膜に吸着した水分子の低温における回転運動性のNMR解析2015

    • 著者名/発表者名
      若井千尋,下赤 卓史,長谷川 健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 赤外MAIRS法を用いたチオフェン系高分子薄膜の分子配向解析手法2015

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤 卓史,長谷川 健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 多角入射分解分光(MAIRS)法の開発と二次元分子集合系解析への応用2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤外分光法と多変量解析による不凍液の化学構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史,長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 多変量解析による酸塩基指示薬の可視吸収スペクトル解析2015

    • 著者名/発表者名
      島田透,長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Study of Intrinsic Molecular Interaction between Perfluoroalkyl Groups2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 学会等名
      Seminar of Chemistry Department at University of Miami
    • 発表場所
      University of Miami, FL, USA
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Stratified Dipole-Arrays Model Accounting for Perfluoroalkyl Compounds-Specific Bulk Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa, Nobutaka Shioya, Yuki Tanaka, Takafumi Shimoaka, Kohei Moirta, Masashi Sonoyama, Toshiyuki Takagi, and Toshiyuki Kanamori
    • 学会等名
      The Pittsburgh Conference 2015
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-11
  • [学会発表] フッ素樹脂のバルク物性を 一次構造から予測できるか2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      AGC講演会
    • 発表場所
      AGC中央研究所(横浜)
    • 年月日
      2015-02-19 – 2015-02-19
    • 招待講演
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物のバルク物性の起源2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      第8回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      東邦大学(習志野市)
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤外分光法と多変量解析による水-エチレングリコール混合溶液中の会合体の構造および形成過程の解析2014

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史,長谷川健
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      アバンセ佐賀
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-12
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物の2次元自己集合とバルク物性発現機構2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健,田中悠基,下赤卓史,森田康平,園山正史,高木俊之,金森敏幸
    • 学会等名
      第37回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      大阪ドーンセンター
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-30
  • [学会発表] ポリ(3-アルキルチオフェン)およびその関連物質の分子配向制御機構の研究: 赤外MAIRS法による解析2014

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤卓史, 枝和男,長谷川健
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [学会発表] 時間分解顕微ATR赤外分光法を用いた中空糸膜の水和過程の解析2014

    • 著者名/発表者名
      坂部輝御,山崎悟,長谷川健,服部真紀子
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [学会発表] フッ素化合物のバルク物性を理解する階層双極子アレーモデル2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤外分光法と量子化学計算によるNafion膜中の束縛水の水和構造の解明2014

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史,若井千尋,長谷川健
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-22
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物のバルク物性を説明するモデルの界面化学・分光学的考察2014

    • 著者名/発表者名
      田中悠基,下赤卓史,森田康平,園山正史,高木俊之,金森敏幸,長谷川健
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-22
  • [学会発表] パーフルオロアルキル基を導入した Dimyristoylphosphatidylcholine二分子膜の物性・構造2014

    • 著者名/発表者名
      森田康平,高橋 浩,網井 秀樹,園山 正史,高木 俊之,金森 敏幸,長谷川 健
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-22
  • [学会発表] 赤外分光法によるp型有機半導体薄膜の分子配向制御機構の研究2014

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤 卓史, 枝 和男, 長谷川 健
    • 学会等名
      分析化学会第63年会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-17
  • [学会発表] 赤外分光法と多変量解析を用いた水-エチレングリコール混合溶液の成分分析2014

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史,長谷川健
    • 学会等名
      分析化学会第63年会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-17
  • [学会発表] IR spectroscopic study of perfluoroalkyl compound-specific molecular aggregation structures2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 学会等名
      第一回アジア分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-17
    • 招待講演
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物のバルク物性を説明するモデルの界面化学的考察2014

    • 著者名/発表者名
      田中悠基,下赤卓史,森田康平,園山正史,高木俊之,金森敏幸,長谷川健
    • 学会等名
      第65コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大神楽坂
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-04
  • [学会発表] DMPCアシル鎖末端へのパーフルオロアルキル基導入による膜物性への影響2014

    • 著者名/発表者名
      森田康平,高橋 浩,網井 秀樹,園山 正史,高木 俊之,金森 敏幸,長谷川 健
    • 学会等名
      第65コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大神楽坂
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-04
  • [学会発表] ポリ(3-アルキルチオフェン)およびその 関連物質の分子配向制御機構の研究: 赤外MAIRS 法による解析2014

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤 卓史, 枝 和男, 長谷川 健
    • 学会等名
      第65コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大神楽坂
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-04
  • [学会発表] Surface Selection Rule for Analysis of Molecular Adsorbates on a Rough Surface2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 学会等名
      17th International Diffuse Reflection Conference
    • 発表場所
      Chambersburg, PA, USA
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-03
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素化合物の新階層構造とナフィオンの新しい理解2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      2014年度 第1回CACフォーラムセミナー
    • 発表場所
      日本化学会(東京)
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Rediscovery of Nafion Membrane Using Infrared Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 学会等名
      MANA seminar
    • 発表場所
      NIMS(つくば市)
    • 年月日
      2014-06-27 – 2014-06-27
    • 招待講演
  • [学会発表] FT-IRで機能性高分子の構造理解にここまで迫れる2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      2014赤外・ラマン技術セミナー
    • 発表場所
      東京コンファレンスセンター・品川
    • 年月日
      2014-06-27 – 2014-06-27
    • 招待講演
  • [学会発表] FT-IRで機能性高分子の構造理解にここまで迫れる2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      2014赤外・ラマン技術セミナー
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-25
    • 招待講演
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物のバルク物性の起源2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健,下赤卓史,森田康平,園山正史,高木俊之,金森敏幸
    • 学会等名
      FT-IR・ラマン ユーザーズフォーラム2014
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-18
  • [学会発表] 赤外分光法によるNafion膜中に存在する束縛水の吸着構造の解明2014

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史,若井千尋,長谷川健
    • 学会等名
      FT-IR・ラマン ユーザーズフォーラム2014
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-18
  • [学会発表] 赤外分光法によるポリ(3-アルキルチオフェン)の分子配向制御機構の研究2014

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤 卓史,長谷川 健
    • 学会等名
      FT-IR・ラマン ユーザーズフォーラム2014
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-18
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物の疎水性の起源2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健,下赤卓史,森田康平,園山正史,高木俊之,金森敏幸
    • 学会等名
      平成26年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      理研(和光市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-28
  • [学会発表] 赤外分光法によるポリ(3-ヘキシルチオフェン)の分子配向の製膜法依存性の研究2014

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤 卓史,長谷川 健
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-28
  • [学会発表] Nafion膜の温度変化に伴う水和構造変化の赤外分光法による研究2014

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史,若井千尋,長谷川健
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日大工学部(郡山)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-24
  • [学会発表] 赤外分光法によるポリ(3-ヘキシルチオフェン)の分子配向解析: 製膜法依存性2014

    • 著者名/発表者名
      塩谷暢貴,下赤 卓史,長谷川 健
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日大工学部(郡山)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-24
  • [学会発表] 時間分解顕微ATR 赤外分光法を用いた中空糸膜の水和過程の解析2014

    • 著者名/発表者名
      坂部輝御,山崎悟,長谷川健
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日大工学部(郡山)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-24
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物の特異な物性起源に関する界面化学的考察2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      ナノ学会第12回大会
    • 発表場所
      京大化研(宇治市)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-22
  • [学会発表] スペクトル解析で開拓するNafionの未知の世界2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 学会等名
      近大特別講義
    • 発表場所
      近畿大学(東大阪)
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-16
    • 招待講演
  • [図書] 高分子赤外・ラマン分光法(西岡利勝・編著)第1章・赤外分光法2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川健
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      講談社
  • [図書] "External-Reflection Spectrometry for Thin Films and Surfaces" Chapter 9 in "Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy"2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      Wiley
  • [図書] "Reflection Measurements at Normal Incidence" Chapter 8 in "Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy"2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Wiley
  • [図書] "Chemometrics in Infrared Spectroscopic Analysis" Chapter 7 in "Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy"2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hasegawa
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Wiley

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公開日: 2016-05-27  

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