Mechanism analysis of promotion of catalytic reaction in ionic liquid-modified electrodes by surface-enhanced infrared spectroscopy

表面增强红外光谱促进离子液体修饰电极催化反应的机理分析

• 批准号: 21K04664
• 负责人: 猪股 智彦
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04664/
• 关键词: イオン液体; 修飾電極; 表面増強赤外分光法; 修飾基板

2年度目となる2022年度は、申請時に掲げた3つの研究項目、①様々な構造を有するイオン液体の設計と合成、②合成されたイオン液体を修飾した電極の作製とその諸性質の特定、③得られたイオン液体修飾電極のへのプローブ分子の固定化とSEIRAS測定による検討、のうち、おもに ③に関する研究を中心に遂行した。なお①と②に関しては、③の進捗状況に合わせ、研究が滞ることのないように適宜電極修飾用イオン液体の合成とその修飾電極の作製、およびその評価を行った。③に関しては、酸化還元プローブとして金属錯体である「Fe(CN)6]3-/4-を用い、この錯体を内包したイオン液体修飾電極の作製を行った。錯体の内包の確認は電気化学測定による錯体の酸化還元波の観測、およびFT-IR測定による錯体由来のC≡N伸縮振動のピークの観測により確認した。錯体を内包したイオン液体修飾電極の表面増強赤外分光スペクトル（SEIRAS）を測定したところ、電位の変化に伴って錯体由来のC≡N伸縮振動のピークが強度の増減をともないながら、可逆的なピーク波数のシフトを示した。これは錯体のFeイオンの酸化数の変化（2+/3+）にともなう振動強度の変化、および電極上に修飾されたイオン液体のカチオン部位（4級ホスホニウム）と錯体の配位子CNとの間の相互作用によるものと考えられる。このような挙動は、以前の我々の予備的な測定においても観測されており、電極上に修飾されたイオン液体中の金属錯体の挙動に関して、再現性のあるデータを収集することができた。

2 year と な る は, 2022 applications に first white jasmines げ た 3 つ の research projects, (1) others 々 な a す を construction る イ オ ン liquid の design と synthesis, (2) the synthesis さ れ た イ オ ン liquid を modified し た electrode の cropping と そ の nature of the specific, (3) ら の れ た イ オ ン liquid modified electrodes の へ の プ ロ ー の ブ molecules immobilized と SEIRAS に Beg, の よ る 検 う ち, お も に (3) に masato す に を る research center carries out し た. な お 1) と 2) に masato し て は, (3) の into 捗 condition に わ せ, hysteresis る research が こ と の な い よ う に suitable electrode modified with イ オ の ン liquid synthetic と そ の modified electrodes の system, お よ び そ の review 価 を line っ た. (3) に masato し て は, acidification and yuan プ ロ ー ブ と し て metal misprinted で あ る "Fe (CN) 6] 3 - / 4 - を い, こ の misprinted を insourcing し た イ オ ン liquid modified electrodes の cropping を line っ た. Misprinted の insourcing の confirm は electric chemical determination に 気 よ る misprinted の acidification and elementary wave の 観 measurement, お よ び FT - IR measuring に よ る misprinted origin の C ≡ N stretching vibration の ピ ー ク の 観 measuring に よ り confirm し た. Misprinted を insourcing し た イ オ ン liquid surface of the modified electrodes の raised strong red spectral ス ペ ク ト ル (SEIRAS) determination of を し た と こ ろ, potentiometric の variations change に with っ て misprinted origin の C ≡ N stretching vibration の ピ ー ク が の raised strength reduction を と も な い な が ら, reversible な ピ ー ク wavenumber の シ フ ト を shown し た. こ れ は misprinted の Fe イ オ ン の acidification number の - the (2 + 3 / +) に と も な う vibration intensity の variations, お よ び electrode に modified さ れ た イ オ ン liquid の カ チ オ ン parts (4 ホ ス ホ ニ ウ ム) と misprinted の ligand CN と の interaction between の に よ る も の と exam え ら れ る. こ の よ う な の 挙 は, before I 々 の reserve な determination に お い て も 観 measuring さ れ て お り, electrode に modification さ れ た イ オ ン の in the liquid metal misprinted の 挙 dynamic に masato し て, reproducibility の あ る デ ー タ を 収 set す る こ と が で き た.

项目成果

Effect of Counteranions in Electrocatalytic Hydrogen Generation Promoted by Bis(phosphinopyridyl) Ni(II) Complexes

抗衡阴离子在双(膦基吡啶基)Ni(II)配合物促进电催化制氢中的作用

• DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c03657
• 发表时间: 2021
• 期刊: Inorganic Chemistry
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kato Takuma;Tatematsu Ryo;Nakao Kenichi;Inomata Tomohiko;Ozawa Tomohiro;Masuda Hideki
• 通讯作者: Masuda Hideki

イオン液体の実用展開へ向けた最新動向（第2編応用編、第6章電池・発電、6イオン液体修飾チタニア電極を用いた高効率色素増感太陽電池）

离子液体实际应用的最新趋势（第2部分：应用，第6章：电池和发电，第6章：使用离子液体修饰二氧化钛电极的高效染料敏化太阳能电池）

• 发表时间: 2022
• 作者: 大内幸雄（猪股智彦;増田秀樹）
• 通讯作者: 増田秀樹）

イオン液体修飾電極を利用した高効率色素増感太陽電池の開発

使用离子液体修饰电极开发高效染料敏化太阳能电池

• 发表时间: 2022
• 作者: 村松瑞帆;松永彩花;北川琢磨;猪股智彦;小澤智宏;増田秀樹
• 通讯作者: 増田秀樹

メタンチオールSAMs銅電極でのCO2電気化学還元反応の解析

甲硫醇 SAMs 铜电极上 CO2 电化学还原反应分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 安仁屋勝;池田昌弘;飯島剛・猪股智彦・増田秀樹
• 通讯作者: 飯島剛・猪股智彦・増田秀樹