Structure and dynamics of water-alcohol mixture studied by photo-acoustic wave and THz-mid IR two-dimensional spectroscopy

光声波和太赫兹中红外二维光谱研究水醇混合物的结构和动力学

基本信息

批准号：
21H01898
负责人：
坪内雅明
金额：
$ 11.07万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01898/
关键词：
二次元振動分光混合溶液テラヘルツ光音響波

项目摘要

本年度は昨年度から開発を開始しているテラヘルツ－中赤外－近赤外二次元振動分光装置の開発を継続した。中赤外レーザー光の安定発生を実施するとともに、光音響波発生の効率化とその評価を実施し、専門学術誌に報告した。また純水だけでなく水・エタノール混合溶液へ適用し、光音響波の速度に対するエタノールモル分率依存性の測定を実施した。先行研究同様、強い依存性を観測できた事から、溶液の局所構造やマクロな性質がエタノールモル分率で大きく変化している事がわかった。本測定から、二次元振動分光以外にも、溶液組成等の非接触かつリアルタイム測定を可能とするアプリケーションへの道を開いた。二次元振動分光装置の開発に対しては、その前段階としての二次元電子分光装置の構築及びその解析手法の構築を終えた。光受容性タンパク質内に存在する振動コヒーレンスの存在を明瞭に示すことで本装置の性能を示し、二次元振動分光への展開が可能となった。二次元電子分光の装置開発とその結果について、専門学術誌や国内学会で報告した。その開発を踏まえて、テラヘルツ－中赤外－近赤外二次元振動分光装置のための各波長のレーザー光の発生及びそれらを用いた光学系の構築を終え、二次元振動分光実験の準備を進めた。

今年，我们继续开发一种Terahertz-Mid-Infrared-Near-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In-2D振动设备，该设备自去年以来就已经开发了。除了稳定的中红外激光生成外，还进行了光声波产生和评估的效率，并将报告已提交给专门的期刊。此外，该溶液不仅应用于纯水，还将溶液应用于混合的水乙醇溶液上，并对乙醇摩尔分数对光声波速度的依赖性进行了测量。与先前的研究一样，观察到了强依赖性，发现溶液的局部结构和宏观特性随乙醇摩尔分数显着变化。此测量为应用程序铺平了允许对溶液组成等非接触，实时测量等的应用方式，此外，除了二维振动光谱法。在开发二维振动光谱设备时，我们已经完成了二维电子光谱设备的构建，并将分析方法作为初步步骤的构建。通过清楚地表明光感受器蛋白质中存在振荡相干性，从而使该设备的性能证明了这一设备的性能，从而使发展成为二维振荡光谱法。我们报告了二维电子光谱设备的开发及其在专业的学术期刊和国内学术会议中的结果。基于这种发展，我们完成了每种波长的激光发光，用于Terahertz-Mi-Infrared-Near-Infrared-Near-Near-Near-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrared-Infrade-optical-Spectroscocy设备，并使用它们构建了光学系统，并进行了二维振动光谱光谱实验的准备。