ナノサイズの不均質構造に着目した，単一エアロゾルと気相分子の相互作用計測実験

大気中の有機分子は光化学反応によって酸化し，エアロゾルの生成，成長，変質に寄与すると考えられている．近年，エアロゾル中や海洋表面などに広く存在すると考えられている有機物層 (マイクロレイヤー)内部での光化学反応においては反応物の直接的な光励起が難しく，光感応剤が必要となることが指摘されている．しかし，どのような物質が光感応剤として働くのか明らかになっていない．申請者は，光ピンセットを用いてアミノ酸の一種であるグリシンの水滴を捕捉し，その体積変化と捕捉光強度の関係を調べ，本来グリシン水溶液が吸収帯を持たない捕捉光 (532 nm) との相互作用によって，水滴の体積が減少していることを明らかにした．また，光散乱強度パターンの変化から，液滴内部で液液相分離が起こっていることを示した．グリシン水溶液に生じる，微小不均質構造は532 nmに対して吸収を持つことが，先行研究によって示されており，本研究では液液相分離によって生じた微小不均質構造が光感応剤として働くことで，本来不活性なグリシンの光化学反応が起こったと考えられる．微小不均質構造が光感応剤として働くことを提案した初めての研究である．微小不均質構造は糖などの様々な水溶液中に普遍的に観察され，エアロゾルやマイクロレイヤー中での光化学反応をコントロールしている可能性があるとして，新たな光化学反応経路として提案した．

大気中の有機分子は光化学反応によって酸化し，エアロゾルの生成，成長，変質に寄与すると考えられている．近年，エアロゾル中や海洋表面などに広く存在すると考えられている有機物層 (マイクロレイヤー)内部での光化学反応においては反応物の直接的な光励起が難しく，光感応剤が必要となることが指摘されている．しかし，どのような物質が光感応剤として働くのか明らかになっていない．申請者は，光ピンセットを用いてアミノ酸の一種であるグリシンの水滴を捕捉し，その体積変化と捕捉光強度の関係を調べ，本来グリシン水溶液が吸収帯を持たない捕捉光 (532 nm) との相互作用によって，水滴の体積が減少していることを明らかにした．また，光散乱強度パターンの変化から，液滴内部で液液相分離が起こっていることを示した．グリシン水溶液に生じる，微小不均質構造は532 nmに対して吸収を持つことが，先行研究によって示されており，本研究では液液相分離によって生じた微小不均質構造が光感応剤として働くことで，本来不活性なグリシンの光化学反応が起こったと考えられる．微小不均質構造が光感応剤として働くことを提案した初めての研究である．微小不均質構造は糖などの様々な水溶液中に普遍的に観察され，エアロゾルやマイクロレイヤー中での光化学反応をコントロールしている可能性があるとして，新たな光化学反応経路として提案した．