水溶液中のクラスター構造と物性に関する質量分析法による解析

抄録

溶液中の微視的構造に関する情報を得るために，液滴を真空チャンバー内でクラスターレベルに断片化し，その質量スペクトルを測定する分析技術を開発した．これにより水と有機化合物，及び電解質との相互作用によって形成されたクラスター構造とこれら水溶液の物性との関係を研究した．水－有機化合物系では，水－アルコール混合溶液のクラスター構造と，粘度，相分離特性，選択的溶媒和などの溶液の物性との関係を明らかにした．また，アルコール自己会合クラスターの生成が水によって促進されるのは，溶液中で生じる分子間相互作用の相対的関係によることを明らかにした．電解質水溶液系では，硝酸，硫酸，酢酸水溶液のクラスター構造を解析し，酸性度との関係を明らかにした．更に，水中の酢酸が水酸化ナトリウムにより中和され塩を生成する過程をクラスターレベルで観測した．