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テラヘルツ時間領域分光法によるイオン液体の局所構造の解明

使用太赫兹时域光谱阐明离子液体的局部结构

基本信息

批准号：
18045020
负责人：
萩行正憲
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Osaka University
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

分子間振動などの低振動数モードがテラヘルツ領域に分布しているため、テラヘルツ時間領域分光法(THz-TDS)によって分子間相互作用とそのダイナミクスを調べることができる。イミダゾリウム系イオン液体のTHz-TDS測定を行い、テラヘルツ領域の誘電率スペクトルがアニオン種に強く依存することが分かった。密度汎関数法を用いた振動計算との比較から、カチオンーアニオンの2量体のイオン間振動を考慮することによって、実測スペクトルを定性的に説明できることがわかった。このことから、テラヘルツ領域の誘電率スペクトルが、主に、イミダゾリウムカチオンとアニオンのイオン間振動に起因していることを示した。低振動型ヘリウム閉サイクル冷凍機をテラヘルツ時間領域分光装置に組み込み、5〜300Kのイオン液体の固体状態のテラヘルツ誘電スペクトルの温度依存性を調べた。1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンサルフォネートは過冷却状態から固体状態に変化すると、低周波数領域で支配的であった緩和的なスペクトル成分が急激に減少した。さらに、液体状態のときと比較して、スペクトル構造が顕著になり、複数のブロードなテラヘルツバンドが現れた。また、120K以下ではテラヘルツバンドの変化が急激になり、それぞれのテラヘルツバンドが先鋭化し、さらに複数のバンドに分裂した。固体化しても120Kよりも高い温度ではテラヘルツバンドが十分に先鋭化しないことから、アルキル鎖の涙れ運動は凍結せず、比較的自由に運動しているものと考えられる。120Kよりも低温側では、アルキル鎖の自由度の凍結が、急激なスペクトルの先鋭化とバンドシフトを引き起こし、無秩序-秩序転移的な温度依存性を示したものと考えられる。

Intermolecular vibration is low in number and is distributed in the domain of time domain spectroscopy (THz-TDS). The determination of THz-TDS in liquid samples depends on the conductivity of the sample. The density function method is used to calculate the vibration and compare the vibration between the two quantities. The induction rate of this domain is shown in the following table: Low vibration type refrigerator temperature range time range spectroscopic device temperature range 5 ~ 300K liquid solid state temperature range induction temperature range 1-C-3-C-1 - 1-C-1-C-1 - 1 C-1 C-1 In addition, the liquid state is compared with the liquid state, and the liquid state is compared with the liquid state. Also, below 120K, the change in the teletext tag becomes rapid, the existing teletext tag becomes sharper first, and the multiple tags are split. Solidification: 120K, high temperature, high 120K: Low temperature side, low temperature side, high temperature side, high temperature side.