界面選択的時間分解非線形分光法による電極界面の分子ダイナミクス

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2年目である22年度はより良い研究対象の探索に力点を置き研究を進めた。まず最も基本的な電解液の溶媒である水の定常測定に取り組んだ。水は水溶液系電気化学の溶媒であるばかりでなく水電解の基質でもあり電気化学分野において非常に重要な液体分子である。また、酸化物/水界面や水表面などの非電極界面においてSFGで活発に研究されていることから電極界面においても(電位によって)SFG活性があるものと期待できる。しかしながら、赤外領域の吸光係数が大きいため本研究で用いる外部反射配置測定の場合には透過率の大幅な減少があり測定が困難になることが予想された。この問題を回避するために重水で希釈した同位体希釈水（H2O:HOD:D2O＝１：８：１６）を用いた。これによりOH伸縮の吸収を20％に抑制することができ電気化学条件においても測定が可能となった。実際に電解質としてNa2SO4を含むHOD水溶液のHD-VSFG測定を行い、そのχ(2)スペクトルの取得に一部成功している。未だプレリミナリーではあるが、負電位において水素が電極に向いて配向したOHが観測される一方で、正電位ではOHがほとんど観測されないという非常に興味深い結果を得ている。この結果については学会発表している。一方、この系はHD-VSFG測定と電気化学測定を同時に成功させるのが難しい系であることが実験を進める中で分かってきた。現在、電気化学の確率がよくなる方法を模索している。また、電極界面の時間分解の前段階としてシリカ/水界面のフェムト時間分解スペクトル測定を行い、測定が可能であることを確認した。その他、芝浦工大との共同研究でSARS-CoV-2 Spike (N501Y) RBDの界面吸着に関する研究、北海道大学との共同研究で電極表面に構築した生体分子単分子層の構造に関する研究、東京大学との共同研究で高分子界面の研究を行った。