超臨界流体の溶液構造の解明

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本研究では前二年に引き続き、本年度においても超臨界流体(SCF)に関する基礎研究として、分光学的方法を用いた研究と分子シミュレーションによる研究とを互いに連携を保ちながら実施した。これらは合計7項目の研究計画から成るが、すべて超臨界流体中のクラスターに着目した解析を行なっている。これらを区分して概要を示すと以下のようになる。(1)実験的研究:分光学的方法と回析法による研究が行われ、猪股は共溶媒効果を調べるためCO_2-C_6H_6-ROH系でIR測定を行い、新田は界面の問題としてFTIR法によりシリカゲルに呼着したSCFの特異性を検討している。梶本はホールバーニングの手法によるクラスターの動力学を調べるためピコ秒レーザーシステムを製作し、ベンゾニトリル-CF_3H系などで測定を行い、さらに時間分解蛍光スペクトル法により電子移動反応を調べ、両者とも速いタイムスケールでの実験の重要性を確認している。(2)計算化学的研究:その中心は分子動力学(MD)法とモンテカルロ(MC)法にあるが、関連してポテンシャルの問題、理論的研究も行った。中西はCO_2-ナフタレンの分子対ポテンシャルについて高度の分子軌道計算を継続している。MD計算は公募班と平行して行われたが、猪股がC_6H_6/CO_2、中西がナフタレン/CO_2について臨界領域を含め計算し、それぞれクラスターの構造とダイナミックスを主として論じている。一方MC計算は足達が純一成分系でC_6H_6、新田が吸着相でのC_6H_6/CO_2についてそれぞれ解析を進めている。この他SCF中の溶質周囲のクラスター構造について総合的に調べる研究がA02班との協力で積分方程式の方法とMC計算を用いて進められた.以上の各研究によってSCF中のクラスターについて詳細で一般的な知見が得られた。