超高速時間分解分光法およびX線分光法によるイオン液体溶媒和構造の実時間計測

使用超快时间分辨光谱和 X 射线光谱实时测量离子液体溶剂化结构

基本信息

批准号：
12J02586
负责人：
村松正康
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、溶液中での化学反応の進行に重要な役割を示す溶媒和過程において、溶媒分子の空間的配置に関する情報を得ることを目的としている。分子構造の対称性が異なる種々の溶質を用いて、超高速時間分解分光法による溶媒和ダイナミクス測定を行なった。基底状態での溶媒分子配置や、励起状態での分子内電荷分離反応の速度を制御することで、イオン液体中での溶媒和ダイナミクスを詳細に観測し、その空間的配置に関しても示唆する結果が得られた。(Photochem. Photobiol. Sci., 2013, 12, 1885-1894., およびJ. Sol. Chem., 2014, accepted.)また、溶液中での空間的構造に関する情報を得るための簡易な手法の開発を目的とした実験を行なった。現段階では光学顕微鏡を用いており、スケールの違いから直接的に溶媒和構造の推定につながるものではないが・光捕捉された数十nmサイズのナノ粒子群の、溶液中での動的挙動の観測をおこなっている。フェムト秒パルス光を用いた場合、CW光に比べて遥かに高効率に粒子が捕捉され、集光点から捕捉された粒子が噴出する特異な挙動が観測された。この粒子の噴出過程には、集光点でナノ粒子の過渡集合構造が形成されることが重要な役割を果たしていると考えられている。これまでに、捕捉光パルス間の遅延時間や・偏光方向の時間的変化を調整することで、ナノ粒子の捕捉効率や空間的構造の動的変化を部分的に制御することに成功しており、電場の時間的変化が溶液中での局所構造の形成に与える影響が示されている。このような性質は、構造のスケールの違いは存在するが、溶媒和ダイナミクスにおける溶媒分子の空間配置とも深く関連していると考えられる。以上のように本研究により、溶媒和ダイナミクスを理解する上で重要な情報となる、溶媒の空間的配置を推察するための重要な結果が多角的に得られた。

本研究的目的是获得溶剂化过程中溶剂分子空间排列的信息，这对溶液中化学反应的进展起着重要作用。我们使用具有不同分子对称性的各种溶质的超快时间分辨光谱测量了溶剂化动力学。通过控制基态溶剂分子的排列和激发态分子内电荷分离反应的速率，我们能够详细观察离子液体中的溶剂化动力学，并获得了表明溶剂化空间排列的结果在离子液体中获得。（Photochem. Photobiol. Sci., 2013, 12, 1885-1894., and J. Sol. Chem., 2014, 已接受。）此外，还开发了一种简单的方法来获取溶液中的空间结构信息。目的是现阶段，我们使用光学显微镜，由于尺度差异，无法直接估计溶剂化结构・我们正在观察溶液中数十纳米尺寸的光捕获纳米粒子的动态行为。。当使用飞秒脉冲光时，粒子的捕获效率比连续光高得多，并且观察到捕获的粒子从焦点喷射的独特行为。据认为，纳米粒子在光焦点处的瞬时聚集结构的形成在该粒子喷射过程中起着重要作用。到目前为止，我们已经通过调节捕获光脉冲之间的延迟时间和偏振方向的时间变化（电场时间变化对纳米粒子空间结构的影响）成功地部分控制了捕获效率和纳米粒子空间结构的动态变化。已显示在溶液中形成局部结构。尽管结构尺度存在差异，但这些性质被认为与溶剂化动力学中溶剂分子的空间排列密切相关。如上所述，这项研究从多个角度得出了估计溶剂空间排列的重要结果，这是理解溶剂化动力学的重要信息。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The effect of pre-solvation in the ground state upon photoinduced electron transfer in ionic liquids

基态预溶剂化对离子液体中光致电子转移的影响

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
Journal of Solution Chemistry
影响因子：
1.2
作者：
Muramatsu;M. ; Morishinia;S. ; Katayama;T. ; Ito;S. ; Nagasawa;Y. ; Miyasaka;H.
通讯作者：
H.

Coherent control of the nuclear wave packet motion as revealed by the wavelength-resolved rapid-scanning degenerate-four-wave-mixing method

波长分辨快速扫描简并四波混合方法揭示的核波包运动的相干控制

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
町田晋一;高久誉大;井倉正枝;孫継英;鈴木秀和;小林航;木野村愛子;越阪部晃永;立和名博昭;浦聖恵;田代聡;井倉毅;胡桃坂仁志;村松正康・森嶋里恵・片山哲郎・伊都将司・長澤裕・宮坂博;比嘉理麻;町田晋一;村松正康・津森央輝・長澤裕・宮坂博;比嘉理麻;村松正康・津森央輝・長澤裕・宮坂博
通讯作者：
村松正康・津森央輝・長澤裕・宮坂博

Charge-transfer dynamics of phenyleneethynylenes with conjugated fluoro-phenyl groups in ionic liquid

离子液体中具有共轭氟苯基的亚苯基亚乙炔基的电荷转移动力学

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Muramatsu;T. Katayama;Y. Nagasawa;H. Miyasaka;D. Matsuo;Y. Suzuma;A. Orita;J. Otera
通讯作者：
J. Otera

波長分解高速スキャン縮退四光波混合測定系による核波束運動の観測

使用波长分辨高速扫描简并四波混频测量系统观测核波包运动

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
村松正康;津森央輝;長澤裕;宮坂博
通讯作者：
宮坂博

Coherent wavepacket motion in an ultrafast electron transfer system monitored by femtosecond degenerate four-wave-mixing and pump-probe spectroscopy

通过飞秒简并四波混合和泵浦探针光谱监测超快电子转移系统中的相干波包运动

DOI：
10.1039/c3cp54630f
发表时间：
2014
期刊：
Chemical Physics
影响因子：
2.3
作者：
Nagasawa;Y. ; Yoneda;Y. ; Nambu;S. ; Muramatsu;M. ; Takeuchi;E. ; Tsumori;H. ; Morikawa;S. ; Katayama;T. ; Miyasaka;H.
通讯作者：
H.