Electrochemistry at the Non-aqueous Liquid-Liquid Interface between Ionic Liquids and Oils: Scientific Principle Construction and Nanomaterial Fabrication

离子液体和油之间非水液液界面的电化学：科学原理构建和纳米材料制造

• 批准号: 21H02046
• 负责人: 西 直哉
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H02046/
• 关键词: イオン液体; 液液界面; 金属ナノ構造; 卑金属; 界面電荷移動

今年度は、イオン液体（IL）｜油（O）界面におけるAlの還元析出に着目した。金属の還元反応において前駆体である金属イオンはAuCl_4^-やPtCl_4^2-などのように塩化物錯体を用いることが多く、錯体を安定させるためには過剰のCl^-を共存させる必要がある。IL中でそのような金属イオンを安定に存在させるためにはIL構成アニオンにCl^-を用いることが望ましく、融点の低い親水性ILであるC3OHmimClを用いた。また、Alの還元析出の反応過程でAl関連イオン種や塩化物イオンの界面移動、気体の発生が予想される。そこで、27Al NMR測定により、反応前後のO相に溶存しているAl関連イオン種の変化を調べた。また、ガス検知管を用いた測定により、発生気体の同定を行った。また、反応による生成が考えられるAlCl_3, iBuAlCl_2, iBu_2AlClについてトルエンへの溶解度を調べ、トルエン中での存在の可能性を検証した。これらの結果を基にIL｜O界面におけるAlの還元析出機構を以下のように考察した。界面電子移動については、IL中のAlCl_4^-の還元とO中のiBu_2AlHの酸化が起こり、電子がOからILに移動する。この反応により、Alが析出し、水素ガスが発生する。また、iBu_2AlHの酸化により中間体としてiBu_2Al^+が生成する。界面イオン移動については、IL中のCl^-もしくはAlCl_4^-が、界面電子移動により発生したiBu_2Al^+によって熱力学的に促進されてILからOへイオン移動する。

This year's temperature, temperature, temperature| The oil (O) interface is the interface between Al and Al, and the precipitation of Al and Al is the focus of attention. The metal precursor is AuCl_4^-PtCl_4 ^-PtCl_4 ^-Pt IL is composed of C3 OH mimCl, Cl, Cl. It is expected that the reaction process of Al reduction and precipitation, the interface movement of Al related species and compounds, and the generation of impurities will be discussed. 27Al NMR measurements of the O phase before and after reaction The determination of the identity of the organism is carried out in the context of the knowledge management system. The possibility of the existence of AlCl_3, iBuAlCl_2, iBu_2AlCl in the solution of the compound was investigated. The result of this is that| O interface, Al and elemental precipitation mechanism are investigated below. Interfacial electron migration, Al Cl_4 ^-in IL, iBu_2AlH in O, acidification, electron migration in IL The formation of Al, Al and water elements. iBu_2Al^+ was synthesized by acidizing iBu_2AlH. Interfacial electron migration is promoted by thermodynamic factors such as Cl^-in IL, AlCl_4^-in IL, and electron migration at the interface.

项目成果

In Situ Surface Roughness Analysis of Electrodeposited Co Films in an Ionic Liquid Using Electrochemical Surface Plasmon Resonance: Effect of Leveling Additives

• DOI: 10.1149/1945-7111/ac13d1
• 发表时间: 2021-07
• 期刊: Journal of The Electrochemical Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: Naoya Nishi;K. Ezawa;T. Sakka

イオン液体と誘電体との間のソフト界面を電気化学的に使って

电化学利用离子液体和电介质之间的软界面

• 发表时间: 2022
• 作者: Lucic Marina;Wilson Michael T.;Tosha Takehiko;Sugimoto Hiroshi;Shilova Anastasya;Axford Danny;Owen Robin L.;Hough Michael A.;Worrall Jonathan A. R.;〇西 直哉
• 通讯作者: 〇西 直哉

Ionic distribution at the ionic liquid/water interface: an x-ray reflectometry study

离子液体/水界面的离子分布：X 射线反射测量研究

• 发表时间: 2021
• 作者: ○N. Nishi;S. Katakura;T. Sakka;W. Bu;B. Lin;M.L. Schlossman
• 通讯作者: M.L. Schlossman

Slow and Fast Dynamics at the Ionic Liquid/Gold Electrode Interface Separately Probed by Electrochemical Surface Plasmon Resonance Combined with Sequential Potential Pulse Techniques

电化学表面等离激元共振结合顺序电位脉冲技术分别探测离子液体/金电极界面的慢速和快速动力学

• DOI: 10.1149/1945-7111/ac58c4
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of The Electrochemical Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: Zhang Shiwei;Sakka Tetsuo;Nishi Naoya
• 通讯作者: Nishi Naoya

液液界面における電気化学と電析

液-液界面的电化学和电沉积

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇西 直哉