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ダイヤモンド単結晶電極の創製とその光電気化学ダイナミクス

金刚石单晶电极的制备及其光电化学动力学

基本信息

批准号：
11118220
负责人：
八木一三
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究においては、導電性単結晶薄膜の成長を試み、単結晶を用いてダイヤモンド電極が本来共有する電気化学及び光電気化学特性の評価を目的としている。ここでは、人工合成ダイヤモンド単結晶基板上に導電性ダイヤモンド薄膜を作製するホモエピタキシャル成長の結果について報告する。ダイヤモンド薄膜の成長はマイクロ波プラズマCVD法により行った。基板にオフ角度をつけることにより基板上のステップ幅が基板表面に入射した炭素前駆体の拡散長より短くなり、ステップフロー成長が起こりやすくなった。結果として成長膜は平坦な単結晶(100)面であることがわかった。得られた薄膜は結晶粒界、sp^2炭素が少なく、(100)面が揃っているので、従来の多結晶薄膜に比べてより詳細にダイヤモンド電極の電気化学特性が評価できる。硝酸溶液中におけるサイクリックボルタモグラムでは、水素発生・酵素発生電流の立ち上がりがそれぞれカソード・アノード方向にシフトした。単結晶表面の抵抗率が多結晶のそれよりも高いことから、ボロンドープ量が低く、irドロップのために水素・酵素過電圧が大きいものと考えた。実際、ボロン導入が起こりやすい(111)電極では電位窓が多結晶電極とほぼ同程度のCVが報告されている。しかしながら、電解質溶液中にヘキサシアノ鉄錯体やヘキサアンミンルテニウム錯体などの一電子酸化還元種を導入した場合、多結晶電極と殆ど変わらない準可逆な電子移動を反映したCVが得られた。この事実は、ダイアモンド表面において外圏型電子移動が起こるサイトと水素・酵素発生などの内圏型多電子移動反応が起こるサイトが異なっている可能性を示唆している。

The purpose of this study is to test the growth of conductive single crystal thin films and to test the use of single crystals. The ンドelectrode originally has the same evaluation purpose of electrochemical properties and photoelectrochemical properties.ここでは, synthetic ダイヤモンドド conductive にイヤモン on a single crystal substrate The results of the film's growth were reported by the film maker. The growth of ダイヤモンド film is done by CVD method. The angle of the substrate is the angle of the substrate. The angle of the substrate is the angle of the substrate. The surface of the substrate is incident on the substrate. The carbon front body is long and short, and the growth is long and short. As a result, the film was grown and the flat surface of the crystal (100) was obtained. Obtained られた film は crystal grain boundary, sp^2 carbon がなく, (100) surface が揃っているので, The details of the polycrystalline thin film and the electrochemical properties of the electrode are reviewed. In nitric acid solution, hydrochloric acid, hydrochloric acid and enzymes The direction of the current flow is the direction of the current flow. The resistance rate of the single crystal surface and the polycrystalline polycrystalline high resistance rate and polycrystalline contentがlow く、irドロップのためにhydrogen・enzyme overvoltage が大きいものと考えた.実记, ボロン introduced が出こりやすい (111) ELECTRODE ではPotential 窓がpolycrystalline electrode とほぼ Same degree のCVが report されている.しかしながら, にヘキサシアノ鄄鄄鄄ヘキサアンミンルテニウム遪どの一electronic acid in the electrolyte solution In the case where the reductive species is introduced, the polycrystalline electrode can be used to achieve quasi-reversible electron movement and reflect CV.この事実は、ダイアモンドsurface においてOuter circle type electron movement がrise こるサイトとhydrogen・enzyme 発The possibility of producing a multi-electron mobile reaction in the inner circle of the inner circle is a different possibility.