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。

这项研究旨在获取有关溶剂分子在溶剂化过程中的空间排列的信息，这些信息在溶液中化学反应的进展中表现出重要作用。使用具有不同对称性的各种分子结构中的各种溶质测量溶剂化动力学。通过控制溶剂分子在基态中的放置以及激发态分子内电荷分离反应的速率，我们详细观察了离子液体中的溶剂化动力学，并获得了暗示空间排列的结果。（Photochem。Photobiol。Sci。，2013，12，1885-1894。和J.Sol。Chem。，2014，2014年接受。）我们还进行了实验，旨在开发一种简单的方法，以获取有关溶液中空间结构的信息。在此阶段，使用了光学显微镜，尽管规模的差异并没有直接导致溶剂化结构的估计，但他们正在观察溶液中捕获的几十个NM大小的纳米颗粒的动态行为。当使用飞秒脉冲光时，捕获颗粒的效率比CW光得多，并且观察到从光收集点弹出的捕获颗粒的独特行为。据信，在光收集点处的纳米颗粒的瞬态组装结构的形成在弹出颗粒的过程中起着重要作用。到目前为止，通过调整捕获的光脉冲和极化方向的时间变化之间的延迟时间，它已经成功地控制了纳米颗粒的捕获效率以及空间结构的动态变化，这表明电场对解决方案中局部结构形成的时间变化对局部结构的形成。尽管结构尺度存在差异，但该特性被认为与溶剂分子在溶剂化动力学中的空间排列密切相关。如上所述，这项研究已从推断溶剂的空间排列的各个角度获得了重要的结果，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.