論文データベース

ガラス繊維やタルク等の無機フィラーを含むポリマー複合材料において、マトリックス‐フィラー界面の構造を赤外顕微鏡と二次元相関分光法で解析した総説です。界面での相互作用や化学結合の形成を赤外スペクトルの変化から可視化する手法について包括的に概説されています。

海洋中のプラスチック汚染研究向けに主要ポリマーのラマンスペクトル高品質データベースを構築したオープンアクセス論文です。40種の新品ポリマー、22種の海洋劣化ポリマー、17種の生物由来ポリマーの広帯域ラマンスペクトルを収録し、各ポリマーの指紋的ピークによる確実な同定を支援しています。ラマン分光の精度で微小プラスチックの種類推定が向上することが示されています。

関税中央分析所による総説。Kagarise法に基づき、赤外スペクトルの特徴ピークと簡易化学試験を組み合わせてプラスチックを体系的に鑑別する手法を新たに構築。官能基吸収（例えば炭素yl基のν(C=O)位置）や添加剤の有無（可塑剤・充填剤など）に注目し、未知試料の樹脂種類を判定する手順を示しています。

HDPEについて、重量平均分子量の効果を評価している。高Mw成分の添加でタイ分子密度が増え、降伏以降の応力伝達ネットワークが強化されることを確認。応力下でC–C伸縮振動のラマンバンドが低波数側へシフトしピーク幅が拡大する現象を観測し、これはタイ分子に荷重が集中するためと解釈されています。

高密度ポリエチレン(HDPE)の分子量分布が機械応答に与える影響をラマン分光その場観察で解析した事例です。分散の大きい試料ではタイ分子が増加し、ネック形成後のひずみ硬化が顕著に表れています。結晶鎖の配向およびトランス鎖の伸長も分散が大きいほど増加し、タイ分子ネットワークがひずみ硬化に寄与することが示されています。

Cu電極上でのCO₂電気化学還元中に表面増強赤外吸収分光（SEIRAS）を適用し、その場観察しています。pHを計測し、その結果、リン酸緩衝液を用いても反応中の電極表面近傍ではバルク溶液よりpHが最大5高く（より塩基性）保たれ、-1 V vs RHE付近で局所的な強塩基性環境が持続することが示されています。緩衝能を高めてもH₂発生が増加してバッファー作用が狭い電位範囲で破綻し、電極表面近傍での濃度勾配とアルカリ性環境がCO₂還元反応に与える影響が示唆されました。

複数の酸化物担体上のNi触媒を比較した結果、担体によるNi分散度や塩基性の違いが活性に影響することが明らかにしています。また、オペランドFTIRにより反応中に各触媒表面で生成する吸着中間種（ギ酸塩など）を観察し、その量に差があることが示されています。適度な塩基性と金属–担体相互作用を備えた触媒が高活性を示し、CO₂メタン化はギ酸塩経路で進行する可能性が示されました。

ジルコニア担持Ni触媒をプラズマ分解法で調製し、その構造とCO₂メタン化性能を検討しています。プラズマ処理によりNi粒子が高分散化され、主要な露出結晶面がNi(111)となった。この結果、NiとZrO₂担体界面での強い相互作用（活性酸素種の関与）が生まれ、CO₂メタン化活性が大幅に向上した。触媒の構造解析にはラマン分光などの手法も活用されています。

電気化学的CO₂還元反応において、ラマン分光法をその場分析手法として用い、反応中の触媒表面構造の変化や中間体生成をリアルタイムで追跡した短報です。Cu触媒上のCO₂RRにおけるラマン分光の原理と応用例を概説し、触媒表面の構造進展や反応中間体の観測事例を示すとともに、CO₂RR機構解明に向けた課題と展望も述べられています。

核融合炉に関連する水素・アンモニア同位体ガスのリアルタイム検出にラマン分光を適用した研究です。マルチパス型のラマン計測により、重水素や三重水素を含む水素同位体やアンモニアをオンライン監視し、トリチウム除去・回収プロセスへの応用可能性を示した。同位体ごとに異なるラマンシフトを高速かつ非侵襲で検出できる点が優れていることが示されています。DOI: 10.1021/acs.analchem.5c01241