レーザー衝撃波による分子合成空間の拡大

利用激光冲击波扩展分子合成空间

• 批准号: 22K18980
• 负责人: 佐藤 俊一
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18980/
• 关键词: レーザー誘起衝撃波; 化学結合; レーザー衝撃波; 分子合成

本研究は、集光したフェムト秒レーザー光が物質中で短時間に吸収される際に、物質が急激に膨張することによって発生するレーザー誘起衝撃波を利用した新しい化学結合の創成を目指している。これまでは、水素と炭素だけから構成される直鎖状のアルカンを対象にしてきたが、本研究では炭素同士の結合以外の結合を、レーザー誘起衝撃波によって生成し、高速・非平衡条件下での、分子生成機構の探求を進める。本年度は、炭素と酸素との結合が確認されているメタノールへのフェムト秒レーザー照射実験を詳細に行い、メタノール分子同士の機械的な結合によって生成すると予測される全ての分子の生成を、ガスクロマトグラムー質量スペクトル分析によって確認した。さらに、主な生成分子と考えられるメトキシメタノールを蒸留によって濃縮し、その赤外吸収分光を行った。メトキシメタノールの化学的性質はよく知られていないため、濃縮の条件を最適化するには至っていないものの、そのスペクトルは、既に知られている気体状のメトキシメタノールによく類似しており、液体状態での赤外吸収スペクトルの取得に成功した。得られた赤外吸収スペクトルが、メトキシメタノールに近い分子構造を持つメタノールおよびジメチルエーテルのスペクトルとの類似性から、スペクトルに現れる吸収ピークの帰属を検討した。特に分子の指紋領域と呼ばれる波数領域では、C-O-Cの伸縮振動に加え、O-C-Oの伸縮振動に起因すると推定されるピークの存在を確認した。

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项目成果

高強度レーザー光照射によるエタノールの分子変換

高强度激光照射乙醇的分子转化

• 发表时间: 2022
• 作者: 石川 和香子;佐藤 俊一
• 通讯作者: 佐藤 俊一

レーザー誘起衝撃波によりメタノール中で生成した分子の赤外吸収分光

激光诱导冲击波在甲醇中产生的分子的红外吸收光谱

• 发表时间: 2023
• 作者: 石川 和香子;佐藤 俊一
• 通讯作者: 佐藤 俊一