特殊形状の電極における紫外・可視域の分光電気化学測定新手法の開発

1. 電位変調紫外・可視反射分光測定(ER測定)が可能な水銀底電極を、水銀滴とセル底との間に酸化還元不活性なイオン導電性透明ポリマーであるナフィオンを挟むことによって作製し、種々の酸化還元反応のERスペクトルを測定することができた。2. 水銀プール表面を電極とした垂直入射光学系でERスペクトル測定を可能にしたが、吸着種の配向変化などの測定においては、表面張力変化による水銀表面の機械的振動が必ずしも電位変調に同期しないことが確かめられた。3. 多結晶金電極表面を種々な方法で準備することにより、平滑表面ないし様々な粗荒表面を準備することに成功した。用いた主な方法は、表面研磨、王水処理、金コロイド微粒子の固定化、固定化した金微粒子層を種とした還元成長などである。これらの金電極における吸着色素のERスペクトルは、表面処理方法に強く依存することがわかった。スペクトルの相違は、表面プラズモンの反射スペクトルへの影響を考えることにより理解できることが示唆された。4. 平滑金多結晶電極上に付着させた長鎖分子の単分子層にプローブ色素を取り込ませ、電位による単分子層の状態変化を測定した結果、ボルタンメトリー応答はあらわに観測できないのに対し、ER応答にはプローブ色素の配向変化またはシュタルク効果による応答が明確に現れた。5. HOPG電極上で、アルキル長鎖をもつローダミン色素、およびミセル中のローダミン色素の動的過程の測定に成功した。6. 特殊形状電極上での種々の分子の表面過程をER法を用いて動的に測定することに成功した。例えば、磁性分子ガルビノール単分子膜などの酸化還元過程とシュタルク効果などである。

1. 電位変調紫外・可視反射分光測定(ER測定)が可能な水銀底電極を、水銀滴とセル底との間に酸化還元不活性なイオン導電性透明ポリマーであるナフィオンを挟むことによって作製し、種々の酸化還元反応のERスペクトルを測定することができた。2. 水銀プール表面を電極とした垂直入射光学系でERスペクトル測定を可能にしたが、吸着種の配向変化などの測定においては、表面張力変化による水銀表面の機械的振動が必ずしも電位変調に同期しないことが確かめられた。3. 多結晶金電極表面を種々な方法で準備することにより、平滑表面ないし様々な粗荒表面を準備することに成功した。用いた主な方法は、表面研磨、王水処理、金コロイド微粒子の固定化、固定化した金微粒子層を種とした還元成長などである。これらの金電極における吸着色素のERスペクトルは、表面処理方法に強く依存することがわかった。スペクトルの相違は、表面プラズモンの反射スペクトルへの影響を考えることにより理解できることが示唆された。4. 平滑金多結晶電極上に付着させた長鎖分子の単分子層にプローブ色素を取り込ませ、電位による単分子層の状態変化を測定した結果、ボルタンメトリー応答はあらわに観測できないのに対し、ER応答にはプローブ色素の配向変化またはシュタルク効果による応答が明確に現れた。5. HOPG電極上で、アルキル長鎖をもつローダミン色素、およびミセル中のローダミン色素の動的過程の測定に成功した。6. 特殊形状電極上での種々の分子の表面過程をER法を用いて動的に測定することに成功した。例えば、磁性分子ガルビノール単分子膜などの酸化還元過程とシュタルク効果などである。