水溶液中において動的界面を有するマイクロクラスター構造の分光学的研究

水溶液中动态界面微团簇结构的光谱研究

• 批准号: 07240227
• 负责人: 阿部 正彦
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07240227/
• 关键词: 準安定; 疎水性超微粒子; 分散; 超音波; 合一; ピレン; 蛍光プローブ法; エキサイマ-

飽和溶解度以上の油を超音波などを用いて水中に強制的に分散させると、準安定な液体微粒子(油滴)が形成する。我々はこれまでに、この油滴の物性および成長過程を動的光散乱法を用いて測定し、油滴の分散機構や凝集・合一過程について検討を行ってきた。本研究では、ピレンを用いた蛍光プローブ法を水中に分散した油滴に適用することにより、油滴の動的物性を更に詳細に検討することを試みた。ピレンを油相であるベンゼンに所定濃度溶解したPyrene/Benzene相を調製し、このPyrene/Benzene相を超音波を用いて水相に所定濃度分散させ、その分散水溶液(Pyrene/Benzene)/Water相のI_E/I_M、I_1/I_3値の経時変化を分光蛍光光度計を用いて測定した。なお、I_E/I_Mはピレンのエキサイマ-とモノマーに基づく蛍光の強度比であり、またI_1/I_3はピレン周囲の環境の極性を表す指標となる。その結果、超音波処理直後の(Pyrene/Benzene)/Water相のI_E/I_M値は同濃度のPyrene/Benzeneバルク相のI_E/I_M値の約8倍の大きな値を示し、微小油滴中ではピレンエキサイマ-の形成が著しく促進されることが明らかとなった。また、Pyrene/Benzene相を水相に40mM加え、分散させた水溶液のI_E/I_M、I_1/I_3値の経時変化を測定したところI_E/I_M値は超音波処理直後から約10分経過後に極大値を示した後しだいに減少して0となった。また、I_1/I_3値の経時変化はI_E/I_M値の変化と対応しており、超音波処理直後から約10分経過後に極小値を示し、その後しだいに増加して一定となった。I_E/I_M、I_1/I_3値の経時的な変化は微小油滴の水中における成長過程および環境変化を捉えているものと考えられる。

Oil above saturation solubility can be dispersed and quasi-stabilized in water under stress of ultrasonic wave. Liquid particles (oil droplets) can be formed. In this paper, the optical scattering method for determining the physical properties and growth process of oil droplets is used to investigate the dispersion mechanism and aggregation process of oil droplets. In this study, the application of light scattering method to oil droplet dispersion in water was discussed in detail. The oil phase is dissolved at a given concentration, the Pyrene/Benzene phase is modulated, the Pyrene/Benzene phase is dispersed at a given concentration in the aqueous phase by ultrasonic waves, and the I_E/I_M, I_1/I_3 values of the aqueous dispersion (Pyrene/Benzene)/Water phase are determined by spectrophotometry. I_E/I_M is the index of the intensity ratio of the basic light. I_1/I_3 is the index of the polarity of the environment. The results show that the I_E/I_M value of (Pyrene/Benzene)/Water phase after ultrasonic treatment is about 8 times larger than that of Pyrene/Benzene phase at the same concentration, and the formation of small oil droplets is promoted. I_E/I_M and I_1/I_3 values of aqueous solution were measured at 40 mM after addition and dispersion of Pyrene/Benzene phase. I_1/I_3 values change from I_E/I_M values to I_E/I_M values. After ultrasonic treatment, about 10 minutes later, the minimum value is indicated. After ultrasonic treatment, the value is increased. I_E/I_M, I_1/I_3 values change in time, the growth process of tiny oil droplets in water, and environmental changes.