水溶液表面での深さ方向濃度分布

水溶液表面深度浓度分布

基本信息

批准号：
08874068
负责人：
小川禎一郎
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

レーザー励起共焦点顕微鏡を試作し、水表面を高感度に計測した。これより深さ方向濃度分布を定量的に測定する手法を完成させ、水溶液表面の特異性考察をめざした。1.装置の試作と改良補助金により顕微鏡と試料微動装置(ガルバノオプティカルスキャナー)を購入し、共焦点顕微鏡方式に基づく高空間分解能な装置を完成させた。焦点位置からの蛍光を強調するため、1光子蛍光法の他、2光子励起蛍光法を利用する方式とし、空間分解脳5μmを達成した。また、オッシロスコープを購入してレーザー多光子イオン化装置(NdYAGレーザー励起)を改良し高感度化した。2.共焦点レーザー蛍光法による研究試作装置を用い、ポルフィリン化合物の蛍光スペクトルを測定した。水面でのスペクトルは水中のスペクトルより炭化水素中のスペクトルに類似しており、水表面が疎水的であることが判明した。また、顕微鏡の画面上に分子もしくは分子クラスターの輝点を観測し、この輝点のブラウン運動を観測した。3.2光子イオン化法による研究ピレンやその置換体を用いて、レーザー2光子イオン化法により水面上の濃度(深さ方向分解能1nm)の絶対測定を行い、バルク濃度との関係を明確にした。バルク濃度が同一でも表面濃度には5桁以上の違いがあり得ることを示した。不溶性溶質でもLangmuir吸着等温式が成立することを見出した。4.今後の計画表面張力測定をもとに表面過剰濃度の決定し、分光学的に求めたものと比較し考察する予定であったが実施できなかった。引続き研究し、平成9年度中に完成したい。

我们制作了激光激发共焦显微镜原型，并以高灵敏度测量了水面。由此，我们完成了一种定量测量深度方向浓度分布的方法，旨在研究水溶液表面的特异性。 1. 设备的原型设计和改进我们利用赠款购买了显微镜和样品微动装置（电光扫描仪），并完成了基于共焦显微镜方法的高空间分辨率装置。为了强调来自焦点位置的荧光，我们除了单光子荧光方法之外还使用了双光子激发荧光方法，并在大脑中实现了5μm的空间分辨率。我们还购买了示波器，改进了激光多光子电离装置（NdYAG激光激发），使其更加灵敏。 2. 使用共焦激光荧光研究原型装置，我们测量了卟啉化合物的荧光光谱。水面的光谱与碳氢化合物的光谱比水的光谱更相似，表明水表面是疏水性的。他们还在显微镜屏幕上观察了分子或分子簇的亮点，并观察了这些亮点的布朗运动。 3.双光子电离法研究利用激光双光子电离法测量了水面上芘及其取代物的绝对浓度（深度分辨率为1 nm），并阐明了与本体浓度的关系。结果表明，即使本体浓度相同，表面浓度也可能相差超过 5 个数量级。我们发现朗缪尔吸附等温线即使对于不溶性溶质也成立。 4.未来计划计划根据表面张力测量来确定表面过量浓度，并将其与光谱测定的结果进行比较，但这无法实现。我想继续研究并在 1997 年底之前完成该项目。