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金属単結晶電極/水溶液界面における水分子の挙動

金属单晶电极/水溶液界面上水分子的行为

基本信息

批准号：
07640765
负责人：
大澤雅俊
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 General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07640765/
关键词：
電極水溶液界面水電気二重層赤外分光吸着 upd

项目摘要

電極/溶液界面における水分子の挙動を明らかにすることは,電気化学の本質を理解するうえで極めて重要である.本研究では,時間分解赤外分光法を用いてこれを検討した.研究成果は以下のとおりである.1.単結晶電極の作製真空蒸着法,ならびにClavirie法によって金属(111)単結晶電極を作製した.ここで,(111)面で構成される金属微粒子を作製する技術を獲得したが,これによって赤外分光の測定感度を格段に向上させることができた.(従来の測定では,一回の測定に数十分から数時間を要していたが,数秒から数十秒まで短縮することができ,界面における水分子の動的挙動を検討することが可能になった.)2.支持電解質アニオンの影響吸着力ならびに水分子との水和力の異なるアニオンを用いて検討した.金に対する吸着力が最も弱い過塩素酸イオンの場合,印加する電位によって界面の水分子は4種類の構造をとること,正に帯電した電極表面では氷状の構造をとること,アニオンの吸着により,水分子の構造が大きく変化すること,疎水性のアニオンが吸着することにより,水素結合していないOH基ができること,などを明らかにした.3.銅のunderpotential depositionにおける水分子とアニオンの挙動アニオンの吸着によって銅原子が規則配列をとることを示唆する結果が得られ,従来提案されていたモデルの正当性を確認した.また,銅原子ならびにアニオンの吸着により界面の水分子の構造が大きく変化すること,アニオンと水分子が強く相互作用していることを明らかにした.吸着イオン種が硫酸イオン化硫酸水素イオンかという従来の議論に対して,その中間状態にあり,電位,電極表面状態の変化に応じて平衡がどちらか一方にシフトすることを見いだした.

The electrode/solution interface is the key to the movement of water molecules, and the nature of electrochemical chemistry is important to understand. In this study, time-decomposed infrared spectroscopy was used. The research results are as follows: 1. Fabrication of a single crystalline electrode Vacuum evaporation method, ならびにClavirie method, によって metal (111), single crystal electrode を production, した.ここで, (111) The surface is composed of metal microparticles, and the manufacturing technology is obtained.ことができた.(従来のmeasurementでは, once measurement に十十からcount time を要していたが, count seconds からtens of seconds まで shorten することができ, interface におけるwater molecules のmovable を検することがpossible になった.) 2. Support the influence of electrolyte アニオンの The adsorption force is the water molecule and the water and the force are different. In the case of オンの, the Inca potential によって interface のwater molecules は 4 types の structure をとること, the positive に帯电した electrode surface では ice-like の structure Made of をとること, アニオンのsorption により, water molecule structure が大きく変化すること, 疎水性のアニオンが sorption することにより, Hydrogen combined していないOH group ができること, などを明らかにした. 3. Copper のunderpotential deposition of water molecules and the movement of water molecules アニオンの sucks the copper atoms and arranges them according to the rules.をConfirmation した.また, copper atoms ならびにアニオンの absorbs により interface の water molecules の structure が大きく変化すること, アニオンと moisture子がstrongくinteractionしていることを明らかにした.sorbingイオンkindがsulfuric acidイオンoxidized sulfate hydrogenイオンかという従来の Discussionに対して, その intermediate state にあり, potential, electrode surface state の変化に応じてbalance がどちらか一方にシフトすることを见いだした.