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表面和周波発生(SFG)分光法による電極反応中間体の構造決定

通过表面和频发生（SFG）光谱法测定电极反应中间体的结构

基本信息

批准号：
10740314
负责人：
叶深
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

振動分光測定は電極反応における反応生成物や中間体などの識別に重要な手段である。しかしながら、従来の振動分光測定は表面選択性をもっていなかった。本研究で用いる二次非線形光学の手法の一つである和周波発生法(Sum Frequency Generation,SFG)は、高い界面選択性と高感度に加え、固液界面における電子移動や構造変化のダイナミックスを解明することが可能とされている。平成10年から二年間にわたって、奨励研究(A)のご支援により、SFG分光システムを構築し、その場SFG測定を展開してきた。初年度において、SFG測定の第一歩として、固気界面を主な研究目標とし、原子レベルで水素終端化されたSi(111)表面のSi-H伸縮振動の観察に成功した。特に光照射下でSi-Hの安定性について調べ、1064nmに比べると、可視光の波長が532nmの場合は、Si-H種がより速く減衰することがわかった。平成11年度では、目標の固液界面のPFG測定の実現を目指し研究してきた結果、単分子レベルで固液界面の分子構造の観察に成功した。まず、自己組織化単分子層(SAM)で修飾された石英を試料として用い、電解質溶液中でSAMや界面水分子の構造について調べた。バルクにある水分子と比べると、界面における水分子は、より秩序的に配列することをSFG測定から明らかにした。アミノ基で終端化されたSAMの場合では、SFGスペクトルの強度は溶液のpHによって大きく影響され、特に酸性溶液中では強いSFGスペクトルが得られた。これはSAM末端のアミノがプロトン化され、界面に電気二重層の電場が形成されたため、SFG信号が増強されたことを意味する。さらに、石英表面に金の薄膜を蒸着し、その裏面から金/溶液界面へ光を入射させ、金/溶液界面のSFG測定に成功した。金表面にフェロセニルウンデカンチオールSAMを形成し、電極電位を制御しながら、固液界面におけるフェロセン部位の電子移動が起こる場合、SAM構造と界面水分子の構造を追跡し、非常に興味あるデータが得られた。これから、さらに高感度かつ超高速で界面における吸着分子の構造変化や電子移動のダイナミックスの研究の展開して行きたいと思う。

Vibration spectrophotometry is an important method for the determination of electrodes in the reaction products. In order to determine the surface of the vibration spectrometer, we can choose the surface to determine the surface. In this study, secondary non-conformal optical techniques were used to determine the possibility of high sensitivity by using the second non-circular optical method (Sum Frequency Generation,SFG), the selective high sensitivity method at the high interface, and the activation of the electron at the solid-liquid interface. in this study, the secondary non-circular optical techniques were used to determine the possibility of high sensitivity. In the past 10 years and two years in Pingcheng, there have been two years of training, incentive research (A) support, SFG spectroscopy, and field SFG measurement. At the beginning of the year, the first temperature was determined by SFG, the main research goal of solid interface was studied, and the surface of Si (111) was successfully detected by Si-H. Under the irradiation of special light, the stability of Si-H, the ratio of 1064nm, the combination of optical wavelength and 532nm, and the rapid decay of Si-H can be measured. The PFG determination of solid-liquid interface in Pingcheng in 11, the results of the study, the results of the study, and the success of molecular fabrication of solid-liquid interface. It is necessary to modify the molecular structure (SAM), repair the quartz resin, use the water molecules at the interface of the SAM in the solution, and then make the sample. The configuration of the water molecules, the SFG measurement of the water molecules, the configuration of the water molecules and the determination of the water molecules in the interface. The strength of the solution, the strength of the SAM, the strength of the solution, the strength At the end of the SAM, it is necessary to change the quality of the computer, the interface of the computer and the dual power field of the computer, and the signal of the SFG signal is strong. The gold film on the quartz surface is steaming, the gold