2010 Fiscal Year Annual Research Report
動的構造因子による室温イオン液体の構造とダイナミクスの解明
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10F00750
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
梅林 泰宏 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BABAK Minofar 九州大学, 大学院・理学研究院, 外国人特別研究員
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| Keywords | イオン液体 / 粘性 / 動的構造因子 |
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| Research Abstract |
近年、常温で液体の有機塩であるイオン液体が環境・生体負荷が小さな溶媒として注目されている。実用化には低粘性化が課題である。基礎科学研究も活発に行われ、巨視的な液体物性や溶媒特性を分子レベルで理解すべく研究が進められているが、イオン液体の分子構造と液体構造や粘性の関係は未だ不明である。イオン液体の粘性を分子レベルで理解できれば、低粘性イオン液体の分子設計が可能となる。液体の粘性率は、中性子・X線の散乱実験および準(非)弾性散乱実験で評価される静的および動的構造因子で理論的に記述されるものの、イオン液体に関する実験は殆ど報告されていない。本研究では、分子動力学(MD)シミュレーションによりイオン液体の動的構造因子を評価するとともに、中性子・X線実験を解析し、イオン液体の静的および動的な巨視的物性を原子・分子レベルで定量的に明らかにする。
本年度は、中性子スピンエコー(NSE)実験を行い、動的構造因子のアルキル鎖依存性を明らかにしたX線非弾性散乱(IXS)実験の結果と合わせて解析を行ったところ、アルキル鎖長が長くなるにつれ、イオン液体に特徴的な緩和時間が、数10ピコ秒から数ナノ秒のオーダーで変化することが明らかになった。現在、シミュレーションによる解析を進めている。
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