導電性ダイヤモンド薄膜における電気化学的選択性の発現と光電気化学ダイナミクス

导电金刚石薄膜电化学选择性和光电化学动力学的表达

• 批准号: 11740383
• 负责人: 八木 一三
• 金额: $ 1.41万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740383/
• 关键词: ダイヤモンド; ボロンドーピング; 電気化学的選択性; 表面終端水素; 酸素終端化処理; 光電流ダイナミクス

本研究では、ボロンドープダイヤモンド電極の陽極酸化などによるドーパミン/アスコルビン酸系への電気化学的選択性発現機構等を電気化学的・光電気化学的なアプローチにより明らかにすることを目的としている。ダイヤモンド電極における電気化学的選択性の発現においては、表面水素終端を置き換えて生成される酸素終端が非常に重要な役割を担っていることが、XPS、電気化学測定などにより明らかになった。特に、酸素終端化処理法により、その影響が異なってくることもわかってきた。酸素プラズマ処理は、その中でも最も表面への影響が大きく、陽極酸化処理よりも顕著な電気化学的選択性、すなわち特定の酸化還元種に対する電子移動速度の低下が観測された。さらに表面カルボニル基と選択的に反応するDNPH分子により修飾を行ったところ、電子移動速度が劇的に変化したことから、カルボニル基の存在が大きく効いていることがわかった。また、光電気化学ダイナミクスの測定においても、酸素プラズマ処理により、光電流の減衰が早くなり、長波長域でも光電流が観測されることがわかった。この事実は、酸素プラズマ処理によりダイヤモンド表面が酸素終端化されるのみならず、欠陥の生成や、準表面領域における水素放出が引き起こされていることを示唆している。したがって表面および表面近傍に存在する水素の影響を定量的に評価する必要がある。

This study で は, ボ ロ ン ド ー プ ダ イ ヤ モ ン ド の anode electrode acidification な ど に よ る ド ー パ ミ ン / ア ス コ ル ビ ン acid series へ の electric 気 chemical sentaku 発 institutions now 気 を electricity chemistry and so on, photoelectric 気 chemical な ア プ ロ ー チ に よ り Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. ダ イ ヤ モ ン ド electrode に お け る electric 気 chemical sentaku sex の 発 now に お い て は change, surface water element terminal を き え て generated さ れ る acid element terminal が cut を bear very important な に service っ て い る こ と が, XPS, electric chemical determination な 気 ど に よ り Ming ら か に な っ た. Trevor に, acid element terminal 処 logos に よ り, そ の influence が different な っ て く る こ と も わ か っ て き た. Acid element プ ラ ズ マ 処 は, そ の in で も most も surface へ の が affected き く, anode acidification 処 よ り も 顕 な electric 気 chemical sentaku sex, す な わ ち specific の acidification yuan also kind of に す seaborne る electronic speed low の が 観 measuring さ れ た. さ ら に surface カ ル ボ ニ ル base と sentaku に reverse 応 す る DNPH molecular に よ り line modification を っ た と こ ろ, electronic movement speed が play に variations change し た こ と か ら, カ ル ボ ニ ル base の が big き く unseen い て い る こ と が わ か っ た. ま た, photoelectric 気 chemical ダ イ ナ ミ ク ス の determination に お い て も, acid プ ラ ズ マ 処 Richard に よ り, photocurrent の damping が early く な り, long wavelength domain で も photocurrent が 観 measuring さ れ る こ と が わ か っ た. こ の things be は, acid プ ラ ズ マ 処 Richard に よ り ダ イ ヤ モ ン ド surface が acid element terminal さ れ る の み な ら ず, owe 陥 の generated や, quasi surface field に お け る water element release が lead き up こ さ れ て い る こ と を in stopping し て い る. The に たがって surface および the presence of する hydroquinone near the に surface <s:1> affects the に evaluation 価する of the を quantification and the necessity of がある.

项目成果

I.Yagi: "Control of the Dynamics of Photogenerated Carriers at the Boron-Doped Diamond/Electrolyte Interface by・・・・・"Electrochemical and Solid-state Letters. 2(5). 457-460 (1999)

I.Yagi：“通过……控制掺硼金刚石/电解质界面处的光生载流子动力学”，《电化学和固态快报》2(5) (1999)。

I.Yagi: "Electrochemical Selectivity for Redox Systems at Oxygen-Terminated Diamond Electrodes"Journal of Electroanalytical Chemistry. 473(1-2). 173-178 (1999)

I.Yagi：“氧终止金刚石电极氧化还原系统的电化学选择性”电分析化学杂志。

H.Notsu: "Surface carbonyl groups on oxidized diamond electrodes"Journal of Electroanalytical Chemistry. 492(1). 31-37 (2000)

H.Notsu：“氧化金刚石电极上的表面羰基”电分析化学杂志。

T.N.Rao: "Electrochemical Oxidation of NADH at Highly Boron-Doped Diamond Electrodes"Analytical Chemistry. 71(13). 2506-2511 (1999)

T.N.Rao：“NADH 在高硼掺杂金刚石电极上的电化学氧化”分析化学。