ゼオライト単結晶中および結晶・結晶間における光化学反応の計測

沸石单晶和晶体间光化学反应的测量

基本信息

批准号：
15033274
负责人：
橋本修一
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Gunma National College of Technology
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

「光機能界面」としてゼオライト吸着系を取り上げ、吸着有機分子の吸着状態や拡散運動とそれに基づく化学反応について、光化学的手法を用いて調べることを目的として研究をおこなった。昨年度までに、顕微蛍光画像計測を手段として、マイクロメートルサイズのゼオライト粒子間の吸着分子の移動・反応を観測し、その機構を明らかにすることに取り組んだ。この研究の過程でゼオライト微粒子ごとの分子の分布の不均一性が顕著であることが明らかとなった。ゼオライトやシリカゲルなどの吸着系では、従来マクロスコピックな測定においては非指数関数的な蛍光減衰が観測され、これは分子ごとの置かれる環境の不均一性や会合等の分子間相互作用の不均一性に帰されることが多かった。ここでは、マクロ世界と分子論的世界の中間的なマイクロ粒子単位の現象が観測できると考えて、粒子ごとの不均一性を発光強度、発光寿命、発光スペクトルなどの直接測定により観測し、考察した。1.粒子ごとの発光強度分布粒子ごとの発光強度をNDフィルターによって切り分けして表すと、発光強度は明るいものから暗いものまで一桁以上変化する。この結果はゼオライトにおいて粒子ごとに担持量の不均一が生じることを示す。2.粒子ごとの発光寿命 Peryleneでは1.0×10^<-8>mol/g程度の低担持量では各粒子の蛍光減衰は単一指数関数に近く、しかも寿命は粒子に依存しない。すなわち、11個の粒子に対して、τ=4.23±0.08nsであった。高担持量においは粒子ごとの減衰速度が異なる。この場合、非指数関数的減衰となるため、近似的に2つの指数関数の和で表すと、11個の粒子についてτ_1=0.82±0.21ns、τ_2=3.47±0.70nsが得られた。担持量を変化させたサンプルについて観測した結果、高担持量において明らかに蛍光消光が観測された。Peryleneでは高担持量でエキシマー発光(600nm)の生成が起こるためこの消光反応はエキシマー形成による。粒子ごとに担持量が不均一であるためエキシマー生成の割合が異なると考えるとこの結果は理解しやすい。

我们以沸石吸附系统作为“光功能界面”，利用光化学方法研究吸附有机分子的吸附状态、扩散运动以及基于此的化学反应。直到去年，我们利用微荧光图像测量来观察微米尺寸沸石颗粒之间吸附分子的运动和反应，并致力于阐明其机理。在这项研究过程中，我们发现沸石颗粒之间的分子分布明显不均匀。在沸石和硅胶等吸附系统中，在常规宏观测量中观察到非指数荧光衰减，这是由于每个分子所处环境的不均匀性以及分子间相互作用的不均匀性造成的。它通常被归因于性别。在这里，我们假设可以观察介于宏观世界和分子世界之间的微粒单元中的现象，并通过直接测量发光强度、发光寿命、发光光谱、等等。 1. 每个粒子的发射强度分布当使用ND滤光片划分并表达每个粒子的发射强度时，发射强度从亮到暗的变化超过一个数量级。该结果表明，在沸石中，负载的颗粒的量是不均匀的。 2.每个粒子的发射寿命在苝中，在约1.0×10^<-8>mol/g的低负载下，每个粒子的荧光衰减接近于单指数函数，并且寿命不依赖于粒子。即，对于11个粒子，τ=4.23±0.08ns。在高负载下，每个粒子的衰减率不同。在这种情况下，衰减是非指数的，因此当近似表示为两个指数函数之和时，对于11个粒子得到τ_1=0.82±0.21ns和τ_2=3.47±0.70ns。观察具有不同负载量的样品的结果是，在高负载量下清楚地观察到荧光猝灭。这种猝灭反应是由于准分子的形成，因为在高负载量下苝中会产生准分子发射（600 nm）。如果您考虑到由于每个颗粒上负载量的不均匀性而导致准分子产生的比例不同，则该结果很容易理解。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fluorescence microscopy investigation on the manipulation of guest species in zeolites

沸石中客体物质操控的荧光显微镜研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Res. Chem. Intermed. 30.2
影响因子：
0
作者：
S.Hashimoto;M.Saitoh;N.Taira;W.Schmidt;K.Hirai;H.Tomioka;S.Hashimoto;S.Hashimoto
通讯作者：
S.Hashimoto

Visual observation of contact-induced intercrystalline migration of aromatic species adsorbed in zeolites by fluorescence microscopy