イオン液体と水の電気化学界面のミクロとマクロ

前年度に引き続き、SHGによるイオン液体|水界面におけるカチオンの表面密度・配向の評価を行った。前年度に見出したSHG活性の非常に高い1-Alky1-4-phenylpyridiniumカチオンからなるイオン液体のSHG測定を、カチオンのアルキル鎖長およびアニオン種を系統的に変化させながら行い、イオン液体|水界面構造のアルキル鎖長依存性、アニオンサイズ依存性を調べた。その結果、カチオンの界面における配向にはそれらの依存性が見られなかったものの、SHG強度は大きく依存した。カチオンのアルキル鎖長が短くなるほど、また、アニオンが小さくなるほど、SHG強度は著しく大きくなった。この依存性は表面密度の変化だけでは説明できず、局所場理論を加えることで説明できた。局所場理論より、カチオン・アニオンの構造変化により、カチオンのSHG活性部位の界面における位置(表面法線方向)が変化することが示唆された。前年度に、イオン液体|水界面において水中の親水性イオンが特異吸着し、また、その強さがイオン液体構成カチオンの界面活性に大きく依存することを、界面張力測定により見出しているが、その分子レベルでの描像をSHG測定により明らかにした。SHG測定により、親水性イオンと界面において特異的に相互作用しているイオン液体構成カチオンは、親水性イオンの濃度や界面電位差によらず、その平均配向をほとんど変化させないことがわかった。界面活性カチオンからなるイオン液体と界面不活性カチオンからなるイオン液体を混合した二成分イオン液体の界面描像をSHGおよび界面張力測定により調べた。すべての組成比で、界面活性カチオンがイオン液体|水界面に過剰に存在することが両測定により確かめられた。一方、イオン液体|気体界面では逆に、界面不活性カチオンが過剰になることがわかった。

前年度に引き続き、SHGによるイオン液体|水界面におけるカチオンの表面密度・配向の評価を行った。前年度に見出したSHG活性の非常に高い1-Alky1-4-phenylpyridiniumカチオンからなるイオン液体のSHG測定を、カチオンのアルキル鎖長およびアニオン種を系統的に変化させながら行い、イオン液体|水界面構造のアルキル鎖長依存性、アニオンサイズ依存性を調べた。その結果、カチオンの界面における配向にはそれらの依存性が見られなかったものの、SHG強度は大きく依存した。カチオンのアルキル鎖長が短くなるほど、また、アニオンが小さくなるほど、SHG強度は著しく大きくなった。この依存性は表面密度の変化だけでは説明できず、局所場理論を加えることで説明できた。局所場理論より、カチオン・アニオンの構造変化により、カチオンのSHG活性部位の界面における位置(表面法線方向)が変化することが示唆された。前年度に、イオン液体|水界面において水中の親水性イオンが特異吸着し、また、その強さがイオン液体構成カチオンの界面活性に大きく依存することを、界面張力測定により見出しているが、その分子レベルでの描像をSHG測定により明らかにした。SHG測定により、親水性イオンと界面において特異的に相互作用しているイオン液体構成カチオンは、親水性イオンの濃度や界面電位差によらず、その平均配向をほとんど変化させないことがわかった。界面活性カチオンからなるイオン液体と界面不活性カチオンからなるイオン液体を混合した二成分イオン液体の界面描像をSHGおよび界面張力測定により調べた。すべての組成比で、界面活性カチオンがイオン液体|水界面に過剰に存在することが両測定により確かめられた。一方、イオン液体|気体界面では逆に、界面不活性カチオンが過剰になることがわかった。