電気化学発光過程をプローブとする構造規制界面電子移動の解析

以电化学发光过程为探针分析结构调控的界面电子转移

• 批准号: 11118239
• 负责人: 小山 宗孝
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyoto 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-11118239/
• 关键词: 電位化学発光; CCD検出器; 二次元光マッピング; ペリレンカチオンラジカル; 溶液内電子移動反応; 結晶核成長

本年度は、まず、マイクロメータ単位の微結晶を核とした発光反応が観測できるペリレンの電気化学発光反応系の構造成長や発光反応機構を解明する目的で、ナノメーター単位の微小電極が集積化した電極表面上で電気化学発光観測を行った。50nm,100nm,1μmの各集積型電極を作製して検討した結果、ラジカル塩の針状結晶析出過程に関しては、結晶の形状等には大きな変化は見られなかった。また、その表面上に酸化還元パルスを与えても電気化学発光現象は観測できなかった。この結果は、特に、バルク層で生成する活性種が発光反応に大きく影響していることを示している。また、ペリレンダイマーカチオンラジカルを電子受容結晶核とした新しい固体ECL反応系を検討する目的で、結晶成長後に溶液層を別の分子種を含む溶液と置換してパルス電解を行い、電極反応過程の時間変化の違いを検討した。具体的には、ペリレンの酸化結晶核を析出させた後、バルク層の溶液をピレン及び支持電解質を含むアセトニトリル溶液と置換し、その状態で酸化還元パルスによる電解を開始して発光像の時間変化を観測した。その結果、同一のパルスシーケンスで測定を行った場合には、ピレンに置換した方が、格段に速く結晶核の溶出が進行することがわかった。同様に、ジフェニルアントラセン(DPA)の溶液と置換して測定を行った場合には、ピレンの場合と比較して、結晶上での発光は明らかに結晶核周辺で強く観測できた。また、結晶核がピレンとの反応に比べて明らかに長く残存することがわかった。これは、DPAの励起状態を経由する発光反応やDPAの酸化還元による発光反応も溶液層内でかなり併発していることを示している。

は this year, ま ず, マ イ ク ロ メ ー タ 単 a の micro crystal を nuclear と し た 発 light anti 応 が 観 measuring で き る ペ リ レ ン の electric chemical 発 気 light anti 応 is の structure growth や 発 light を 応 authorities interpret す る purpose で, ナ ノ メ ー タ ー 単 a tiny electrode の が set product change し た で electric 気 electrode surface chemistry 発 light を 観 test line っ た. 50 nm, 100 nm, 1 mu m の を for each set of multiplicative the electrode し て beg し 検 た results, ラ ジ カ ル salt の needle crystal precipitation process に masato し て は, crystal shape の に は big き な variations change は see ら れ な か っ た. ま た, そ の surface に acidification is yuan パ ル ス を and え て も electrical chemical 発 気 optical phenomenon は 観 measuring で き な か っ た. こ の results は, に, バ ル ク layer で generated す る activity of が 発 light anti 応 に big き く influence し て い る こ と を shown し て い る. ま た, ペ リ レ ン ダ イ マ ー カ チ オ ン ラ ジ カ ル を electronic nuclear capacity crystals と し た new し い solid ECL anti 応 department を beg す 検 る purpose で, crystal growth after に solution layer を don't の molecular species を including と む solution permutation し て パ ル ス electrolytic line を い, electrode reverse の 応 process time - の violations い を beg し 検 た. Specific に は, ペ リ レ ン の acidification precipitation crystallization nuclear を さ せ た, バ ル ク layer の solution を ピ レ ン and び supporting electrolyte contains を む ア セ ト ニ ト リ ル solution と replacement し, そ の state で acidification and yuan パ ル ス に よ る electrolytic を began し て 発 light like の time variations change を 観 measuring し た. そ の results and the same の パ ル ス シ ー ケ ン ス で measurement line を っ た occasions に は, ピ レ ン に replacement し た が, lattice period に crystallization speed く nuclear の stripping が す る こ と が わ か っ た. With others in に, ジ フ ェ ニ ル ア ン ト ラ セ ン と replacement (DPA) の solution し て line measurement を っ た occasions に は, ピ レ ン の occasions と compare し て, crystallization で の 発 light は ら か に crystal nucleus weeks 辺 で strong く 観 measuring で き た. ま た, crystal nucleus が ピ レ ン と の anti 応 に than べ て Ming ら か に く long residual す る こ と が わ か っ た. こ れ は, DPA の excitation state を 経 by す る 発 light anti 応 や DPA の acidification and yuan に よ る 発 light anti 応 も solution layer within で か な り and 発 し て い る こ と を shown し て い る.

项目成果

Munetaka Oyama: "Formation of π-excimer or π-exciplex in electrogenerated chemiluminescence involving perylene molecule revealed using a dual-electrolysis stopped-flow method"Electrochemistry Communications. (印刷中).

Munetaka Oyama：“使用双电解停流方法揭示了涉及苝分子的电致化学发光中 π-准分子或 π-激基复合物的形成”《电化学通讯》（正在出版）。

Toyomasa Hoshino: "Analysis of Deposition and Desorption Processes of Ion Pairs Using Cyclic Voltammetry with Varied Scan Rates"Electroanalysis. (印刷中).

Toyomasa Hoshino：“使用不同扫描速率的循环伏安法分析离子对的沉积和解吸过程”电分析（正在出版）。

Hyun Park: "Reduction of p-Benzoquinone on Lipid-Modified Electrode : Effect of Lipid Chain Length on the Electron Transfer Reactions"Journal of Electroanalytical Chemistry. (印刷中).

Hyun Park：“脂质修饰电极上对苯醌的还原：脂质链长度对电子转移反应的影响”电分析化学杂志（正在出版）。

Munetaka Oyama: "Analyses of Deposition Process of Perylene Dimer Cation Radical Perchlorate and the ECL Reaction Using Nanoelectrode Ensembles"Electrochemistry. 67. 1211-1213 (1999)

Munetaka Oyama：“利用纳米电极整体分析苝二聚体阳离子自由基高氯酸盐的沉积过程和 ECL 反应”电化学。

Toyomasa Hoshino: "Substituent Effect on Ion Pair Formation Reactions between 1,4-Benzoquinone Derivative Anion Radicals and Metal Cations"Electroanalysis. (印刷中).

Toyomasa Hoshino：“取代基对 1,4-苯醌衍生物阴离子自由基和金属阳离子之间离子对形成反应的影响”电分析（正在出版）。