イオン液体による電子顕微鏡画像の可視化

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イオン液体を電子顕微鏡の真空チャンバーに入れても蒸発しないことから、このものを電子顕微鏡で観察してみた。すると、チャージアップすることなく、あたかも電子導電性の物質のように観察することが出来た。この性質を利用すると、イオン液体で濡れた状態の試料を観察出来ることになり、これを積極的に活用することが本研究の目的である。1.電子顕微鏡(SEM)観察の可視化試薬としての応用絶縁性試料にイオン液体を塗布して導電性を付与する手法について検討した。その結果、平板試料ならびに繊維状試料については、イオン液体を適当な揮発性溶媒に溶かし、それをスプレー等で塗布して乾燥することにより、イオン液体の薄膜を試料に被覆するという手法を確立した。また、多孔性試料ならびに膨潤制試料については、イオン液体を染みこませる手法を確立した。具体的には、紙やすり、脱脂綿、布片、プラスチック、星の砂、わかめ等の試料を用いて、その実用性を実証した。2.加速電子を透過させる液体としての研究溶媒和電子の研究を行っている研究者らと議論して、電子がイオン液体中で溶媒和されることが、あたかも電子伝導性物質のように振舞うのであろうとの認識を得た。今後、その実証の為の研究を続ける。3.化学反応、生体反応の電子顕微鏡観察電子顕微鏡の真空チャンバーを改良することにより、チャンバー内の試料に電位印加する、加温する、2種のイオン液体を混合することを可能とした。そして、電気化学反応として導電性高分子の酸化還元反応、各種金属の電解析出、モノマーの加温による重合反応、2種の試薬を混合することによる金属等の析出反応を真空チャンバー内で行い、その反応プロセスを電子顕微鏡観察した。そして、それぞれの反応が進行する様子を観察できることを明らかにした。本申請は、本年度で終了することになるが、本研究課題で得られた結果を基に2007年9月にJSTのGREST研究の申請を採択され、これが大きな成果のひとつであると言える。