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液体表面で探るイオン液体の複雑な相互作用

探索离子液体在液体表面上的复杂相互作用

基本信息

批准号：
20031025
负责人：
矢野陽子
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Ritsumeikan 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20031025/
关键词：
表面・界面物性 X線構造・機能材料

项目摘要

アルキル鎖を持つイミダゾリウム塩【C_n mim】X(nは炭素数Xはハロゲン)は、アルキル鎖の長さが増すと界面活性剤としての性質が際立ってくる。n>6でミセル形成が観測されており、臨界ミセル濃度(cmc)はnと伴に低濃度側にシフトする。一方、同じ炭素数でアニオン種を変えた場合cmcはほとんど変わらないが、アニオン半径が大きくなるとミセル中の会合体数も多くなることが報告されている。水溶液中では、アルキル鎖同士の疎水性相互作用、カチオンとアニオンの静電相互作用、アニオンと水の水和が競合してミセル会合体を形成する。このような相互作用の寄与を分離するためには、水溶液中のミセルではなく共存する水溶液表面の分子膜の構造に着目したほうが良いと考え、本研究ではX線反射率測定を試みた。その結果、臨界ミセル濃度付近の【C_n mim】X(n=8,12、X=Cl,Br)水溶液はアルキル鎖のパッキングが50%で、アニオンがイミダゾリウム環の隣に配置した表面単分子膜を形成していることがわかった。[C_12mim】Cl水溶液の場合は、濃度の増加に伴って、Crのポジションが表面近くに移動すること、[C_8mim]X水溶液の場合は、Br^-の方が表面に近く位置していることを考えると、アニオンのポジションはイミダゾリウム環の静電相互作用が最も支配的であるが、水和の影響をわずかに受けることがわかった。一方、反射率測定の際に得られる散漫散乱強度を検討したところ、上の表面単分子膜が面内方向に非常に均一な膜であることがわかった。

C_n mim X(n = carbon number X = carbon number X) is the property of C_n mim X(n = carbon number X). For n>6, the formation of the compound is measured at the critical concentration (cmc) and at the low concentration side of n. A square, the same number of carbon, the same number of carbon. Water interaction, electrostatic interaction, water interaction, and complex formation in aqueous solutions The interaction and separation of these molecules in aqueous solutions are studied. The X-ray reflectivity of these molecules is measured. The results show that the critical concentration of [C_n mim] X(n= 8, 12, X=Cl,Br) aqueous solution is close to 50% of the total concentration of [C_n mim] X (n= 8, 12, X=Cl,Br). In the case of [C_12mim] Cl aqueous solution, the increase of concentration is accompanied by the movement of Cr and Cr near the surface. In the case of [C_8mim]X aqueous solution, Br^-is located near the surface. In the measurement of reflectivity, the scattering intensity is measured, and the surface molecular film is very uniform in the in-plane direction.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Surface structure of a neat ionic liquid investigated by grazing incidence X-ray diffraction

通过掠入射 X 射线衍射研究纯离子液体的表面结构

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Analtical Science (submitted)
影响因子：
0
作者：
林原泰子;石村真一;日本産業技術史学会編;財部香枝;財部香枝;財部香枝;Kae TAKARABE;Kae TAKARABE;財部香枝;財部香枝;財部香枝;Yohko F. Yano
通讯作者：
Yohko F. Yano

試料水平型X線反射率計の高度化と液体表面の構造解析

先进的样品水平X射线反射仪和液面结构分析