チオール自己集合単分子膜を被覆した電極への金属のUPD反応によるナノ構造体の創製

通过金属与硫醇自组装单层涂层电极的 UPD 反应创建纳米结构

• 批准号: 11118242
• 负责人: 桑畑 進
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11118242/
• 关键词: 自己集合単分子膜; UPD; 走査型トンネル顕微鏡; ナノポア; 還元脱離反応

1.チオール自己集合単分子膜で被覆した電極への金属のUPD鎖長が比較的短いアルカンチオールの自己集合単分子膜(SAM)を被覆した金電極に、AgやCuのUPDが行えるという、これまでに見出した知見を基に、種々の金属についてUPDを行い、その析出形態を走査型トンネル顕微鏡で観察した。その結果、AgおよびCuのUPDでは、SAMと金との間に金属の単原子層が形成することによって、Au/M-UPD/SAMというサンドイッチ構造が形成されることを見出し、いっぽう、Pb,Tl,Cdなどの金属は、チオールが吸着していない金のホローサイトに析出することによって、チオールと金属がAu表面に並んで吸着する形態を取ることを明らかにした。2.金属のUPDを利用した自己集合単分子膜中へのナノオーダーポアの形成AgおよびCuのUPD層表面に吸着したチオールは、金表面に吸着したものより安定であり、還元脱離の電位はAu,Ag,Cuの順にネガティブになる。また、SAM被覆Au電極にAgのUPDを行うと、島状にAgUPD層が生成し、析出時間とともにその島のサイズが成長することが1の実験で明らかとしている。そこで、Ag UPD層を形成させた後、その周辺にCuのUPDを行い、そして、Ag UPD層表面に吸着したチオールを脱離することによって、チオールSAM中にナノオーダーの孔(ポア)を作製する方法を開発した。

1. UPD of metal coated with self-assembly molecular film (SAM) of gold electrode, Ag and Cu are observed in the process of UPD of metal coated with self-assembly molecular film (SAM) of silver electrode, Ag and Cu are observed in the process of UPD of metal coated with SAM of gold electrode, Ag and Cu are observed in the process of UPD of metal coated with SAM of silver electrode, Ag and Cu. As a result, Ag and Cu UPD, SAM and Au form a single atomic layer between them, Au/M-UPD/SAM and Au/M-UPD/SAM form a single atomic layer between them, Pb, Tl,Cd form a single atomic layer between them, Pb,Tl, Cd form a single atomic layer between them, Au/M-UPD/SAM and Au/M-UPD/SAM. 2. UPD of metals is used to form a single molecular film on the surface of Ag and Cu. The adsorption on the surface of Au is stable. The desorption potential of Au,Ag and Cu is stable. The Ag UPD layer of SAM coated Au electrode is formed, and the deposition time of the Ag UPD layer is increased. After the Ag UPD layer is formed, the Cu UPD layer is formed at the periphery of the Ag UPD layer, and the Ag UPD layer is adsorbed on the surface of the Ag UPD layer.

项目成果

Susumu Kuwabata: "Electrochemical formation of a polyaniline-analogue monolayer on a gold electrode"Langmuir. 15(20). 6807-6812 (1999)

Susumu Kuwabata：“金电极上聚苯胺类似物单层的电化学形成”Langmuir。

Takahiro Nakaminami: "A biomimetic phospholipid/alkanethiolate bilayer immobilizing uricase and an electron mediator on an Au electrode for amperometric determination of uric acid"Analytical Chemistry. 71(19). 4278-4283 (1999)

Takahiro Nakaminami：“仿生磷脂/烷硫醇双层固定尿酸酶和金电极上的电子介体，用于电流测定尿酸”分析化学。

Susumu Kuwabata: "Charge-discharge properties of composites of LiMn_2O_4 and polypyrrole as positive electrode materials for 4 V class of rechargeble Li batteries"Electrochimica Acta. 44(25). 4593-4600 (1999)

Susumu Kuwabata：“LiMn_2O_4和聚吡咯复合材料作为4 V级可充电锂电池正极材料的充放电性能”《电化学学报》。

Daisuke Oyamatsu: "Underpotential deposition behavior of metals onto gold electrodes coated with self-assembled monolayers of alkanethiols"Journal of Electroanalytical Chemistry. 473(1). 59-67 (1999)

Daisuke Oyamatsu：“金属在涂有自组装单层链烷硫醇的金电极上的欠电位沉积行为”电分析化学杂志。

Susumu Kuwabata: "Partial desorption of alkanethiol monolayer from gold substrate modified with Ag and Cu"Electrochemistry. 67(12). 1254-1257 (1999)

Susumu Kuwabata：“烷硫醇单层从银和铜修饰的金基底上部分解吸”电化学。