理研 水表面における「フェノール」の光化学反応の直接観察に成功

[ 2021/04/29 ]


理研 水表面における「フェノール」の光化学反応の直接観察に成功 5万倍の速さ

(参照:株)日本トリム 電解水素水の飲用がストレス耐性を強化 研究発表へ)

image from 理研公式HPより

国立研究開発法人理化学研究所(理研)は、2021年2月9日、基本的分子である「フェノール」の水表面で起こる光化学反応の直接観察に成功したことを発表した。今回の観察により、水表面での光化学反応は、水中での反応よりも約5万倍速く進行することが明らかになった。

さまざまな分子を溶かしこむ水は、さまざまな化学過程を進行させることが分かっているが、近年、水表面で起こる状態と水中で起こる状態とでは分子の性質が異なっているのではないかと指摘されてきた。しかし、現代の技術では、水表面での起こる分子の反応を時間スケールで分解して観察するのは極めて困難とされてきた。

2016年に理研の研究チームは、試料を紫外光励起し、水の界面領域で起こる化学変化のみを時間分解して観察できる超高速振動分光法「紫外励起時間分解ヘテロダイン検出振動和周波発生分光法」を開発。今回の実験に採用し、水表面で起こるフェノールの光化学反応(光酸解離反応)を観察することに成功。水表面と水中では反応速度が5万倍異なるという結果から、水表面には、水中とは異なる反応促進効果があることを科学的に証明したこととなる。界面における化学反応の謎が解明されると、触媒化学や環境科学などの分野への応用が期待されるという。


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