周波数変調型原子間力顕微鏡を用いたアルミニウムイオン還元時の界面構造解析

使用调频原子力显微镜分析铝离子还原过程中的界面结构

基本信息

  • 批准号:
    21K04734
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.58万
  • 依托单位:
  • 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

项目摘要

前年度は電場の有無によるアルミニウムイオンの電極界面における分布を調べるため、AlCl3水溶液を用いて高配向性熱分解グラファイト(HOPG)上のアルミニウムイオンの吸着特性を調べ、基礎的な知見を得た。今年度は、1エチル-3メチルイミダゾリウムクロライド(EmImCl)とAlCl3のイオン液体を用いてHOPG電極付近のイオンの分布を調べた。ドライルームにおいてHOPG上に滴下し、原子間力顕微鏡(AFM)カンチレバーを液滴の中に入るように設定し、コンタクトモードでフォースカーブ(FC)測定を行った。FC測定で得られるデータは、カンチレバーのチップ先端が受ける反力の値であり、このイオン液体の場合は、EmIm+とAl2Cl7-の斥力と考えられる。測定では、カンチレバーの探針がそれ以上到達できない部分を、最終到達点として、そこからカンチレバーの押していた力を緩和する際の力の変化について調べた。その結果3つの段差を見出すことができた。この段差は0.3から;0.5nmであり、おそらくEmIm+とAl2Cl7-のイオンサイズに対応しているものと考えられる。イオン液体における電極界面近傍のイオンの分布では、アニオンとカチオンが交互に整列し、バルクに向かってアニオンまたはカチオンの層の中に反対の電荷を持つイオンが少しずつ混入すると言われており、今回の3つの段差は、その混合した層を測定したことが考えられる。
In the past year, the adsorption characteristics of the electrode interface were adjusted and the basic knowledge was obtained by using AlCl3 aqueous solution to adjust the adsorption characteristics of the electrode interface with high anisotropy thermal decomposition (HOPG). This year, 1-3 Drop on HOPG, Atomic Force Microscope (AFM), Drop on HOPG, Drop on HOPG, Atomic Force Microscope (FC), Drop on HOPG, Drop on HOPG, Drop on HOPG The FC measurement results in the value of the reaction force at the tip of the switch, the repulsion force between EmIm+ and Al2Cl7-in the case of a liquid. To determine the change of force between the two points, the probe will arrive at the final point, and the force will be relaxed. The result is that the difference between the three segments is seen. The difference between the two bands is 0.3 nm, 0.5 nm, and 0.5 nm. The distribution of electric charge near the electrode interface of the liquid phase is measured in the opposite direction, and in the opposite direction.

项目成果

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