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リプロンスペクトロスコピーによる界面近傍分子の拡散異方性の研究

利用 Lipron 光谱研究界面附近分子的扩散各向异性

基本信息

批准号：
05750023
负责人：
酒井啓司
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

液体の界面近傍における分子の拡散運動は、バルク中とは大きく異なったものとなっている。媒質の界面は分子の運動空間を物理的に制約すると共に、表面電気二重層や表面粘弾性などの2次元に特徴的な電気的、力学的物性を通して分子拡散運動に大きな異方性をもたらす。界面近傍の分子拡散運動を制約する界面と分子との異方的相互作用を解明することは、対称性の破れた空間における分子集団の物理の研究という観点から興味深い。また界面における化学反応機構や界面そのものの物理的性質の出現機構を理解し制御する上でもきわめて重要で、これは工学的な応用の価値も大きい。本研究は、リプロンスペクトロスコピー技術を用いて表・界面近傍における分子拡散の異方性を調べ、界面という対称性の破れが分子のダイナミクスに及ぼす影響を研究し、これを界面の反応性と関連づけて理解することを目的とした。本年度は界面活性のある脂肪酸分子の一種であるペンタン酸水溶液の表面弾性の周波数依存性を、表面波励振法とリプロン光散乱法によって100Hz〜1MHzの広周波数帯域で測定した。その結果、広い濃度域にわたって脂肪酸分子の吸着、脱離過程に伴う表面弾性の緩和現象が観測された。この緩和の特性周波数と強度は、脂肪酸分子の表面近傍での拡散を考慮した理論によって定量的に説明できることが明らかとなった。さらに炭素鎖の長さや溶液のpHなどの条件を変化させながら測定を行い、電気二重層など表面のエネルギー状態が、表面近傍分子の運動に与える影響について研究を進めている。

The dispersion of molecules near the interface of liquid is different. The interface of the medium is constrained by the spatial physics of molecular motion. The surface electric double layer and the surface viscosity are characterized by the electrical and mechanical properties of the medium. The molecular motion is greatly anisotropic. The study of the physics of molecular groups in the broken space of symmetry is of great interest to understand the interaction between the interface and the molecules in different directions, which is restricted by the dispersive motion of molecules near the interface. The chemical reaction mechanism of the interface and the physical properties of the interface are important for understanding and controlling the mechanism. The purpose of this study is to investigate the effects of molecular anisotropy on molecular dispersion and interfacial symmetry in the vicinity of the interface, and to understand the relationship between molecular anisotropy and interfacial symmetry. This year, the frequency dependence of the surface activity of fatty acid molecules in aqueous solutions was measured by surface wave excitation and optical scattering methods in the frequency band of 100Hz ~ 1MHz. As a result, the adsorption and desorption of fatty acid molecules in the concentration domain were accompanied by the relaxation of surface properties. The frequency and intensity of the relaxation characteristics are considered in the theory of the dispersion of fatty acid molecules near the surface. In addition, the pH value of carbon chain solution is changed to determine the behavior of carbon chain, the electric double layer, the state of carbon chain surface, the movement of molecules near the surface and the influence of carbon chain on the determination of carbon chain.