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FTIR/EQCM複合システムによる電極反応のその場追跡

使用 FTIR/EQCM 组合系统原位跟踪电极反应

基本信息

批准号：
07750904
负责人：
叶深
金额：
$ 0.64万
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：
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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750904/
关键词：
自己組織化単分子層 FT-IRRAS EQCM 構造・配向イオンペア

项目摘要

本研究では、FTIR反射分光法と電気化学水晶マイクロバランス法(EQCM)複合システムを構築し、フェロセニルウンデカンチオール(FcC_<11>SH)自己組織化単分子層の表面構造と物質移動間の関係を同時のその場測定を行うことにより、安定な機能性単分子層構築の条件を明らかにすることを目的に行っている。平成7年度で交付された奨励研究費により、FTIR/EQCM複合測定システムを完成し、同時に或いは独立にFTIRとEQCMの測定を行うことが可能となり、FcC_<11>SH自己組織化単分子層の構造・配向と物質移動の電位および吸着率の依存性を調べた。金を真空蒸着した水晶表面にFcC_<11>SH分子を飽和吸着させる場合、0.65V(vs.RHE)にシャープなredoxピークが観測され、そのmpe(mass per electron)は約100gであることがEQCM測定から分かった。これは、単分子層の末端にあるフェロセン環がフェロセニルカチオンに酸化され、溶液中のClO^-_4とイオンペアを形成し、電極表面質量がClO^-_4の分(100g)で増加することに対応する。さらに、FTIR/EQCM同時測定を行うと、EQCMによる表面質量が増加し始まると同時に、単分子層のFTIR反射スペクトルの変化も同時に観測されている。フェロセン環が酸化されるとともに、単分子層のアルキル鎖とフェロセン環がより電極表面の法線方向に平行するように再配向する挙動が観測されている。これは単分子層の末端にあるフェロセニルカチオンが生じた表面静電場の効果によるものと考える。一方、FcC_<11>SHの吸着率を下げると、この単分子層のFTIR/EQCM挙動が大きく変化する。mpeが吸着率の減少とともに急激に増加し、FTIRに観測された単分子層のアルキル鎖とフェロセン環の可逆な配向変化が小さくなり、逆にS-Au結合の開裂に対応するR-SO^-_3のバンドが容易に観測されたことから、単分子層の分解を示唆した。これらのことから、低吸着率の場合、単分子層がより不安定となり、フェロセンの酸化還元とともに、イオンペア形成のほかに、水分子も層内に取り込むこととなり、非常に高いmpe値を与えたと思われる。現在、単分子層の酸化分解の過程をFTIR/EQCM複合システムにより追跡している。

This study used FTIR reflection spectroscopy and the electrochemical crystallographic method (EQCM). Composite construction, FcC_<11>SH Simultaneous field measurement of the relationship between the surface structure of the self-organized molecular layer and the movement of matterにより, stable and functional single molecular layer construction condition を明らかにすることをpurpose に行っている. In FY2007, the project will be funded by Incentive Research Funds, and the FTIR/EQCM Composite Measurement System will be completed. Simultaneous or independent FTIR and EQCM will be completed. Measure the structure and orientation of the self-organized molecular layer of FcC_<11>SH, the dependence of the potential on the movement of substances, the adsorption rate and the dependence of the sorption rate. Gold is vacuum evaporated on the surface of the crystal. FcC_<11> SH molecules are saturated and adsorbed on the surface. 0.65V (vs. RHE) is used for にシャープなredox and the そのmpe (mass per electron)はabout 100gであることがEQCM measurement is done.これは, the end of the single molecular layer is acidified, and the solution is ClO^-_ 4とイオンペアをformationし, electrode surface qualityがClO^-_4のminutes (100g)で嗗加することに対応する. Simultaneous measurement of さらに, FTIR/EQCM, を行うと, EQCM による surface quality が Increase and increase the beginning The FTIR reflection of the single molecular layer is measured at the same time, and the FTIR reflection is measured at the same time.フェロセンcyclic acidified されるとともに, single molecular layer のアルキル lock とフェロセンcyclic がThe direction of the normal line of the electrode surface is parallel to the electrode surface, and the direction is re-aligned and measured. The end of the これは単molecule layer is a にあるフェロセニルカチオンが生じた surface electrostatic field effect によるものとtestえる. On the one hand, the adsorption rate of FcC_<11>SH is low, and the FTIR/EQCM of the single molecular layer is large and high. MPE's adsorption rate is reduced, the FTIR measurement is done, and the molecular layer is locked and the ring is reversible, and the alignment change is small.くなり, inverse cracking of S-Au bonding, に対応するR-SO^-_3のバンドがeasily measured, されたことから, single molecular layer のlysis, showing した. When the adsorption rate is low, the single molecular layer is unstable, and the acidification of the single molecular layer is reduced, and the The オンペアforms のほかに, the water molecule inside the layer り込むこととなり, the very high いmpe値を and the えたと思われる. Now, the process of acidification and decomposition of the single molecular layer is traced by FTIR/EQCM composite tracking.