Time-resolved IR Absorption Study on Electron Transfer and Electrochemical Reactions by Ultra-fast Potential Jump Method

超快电势跳跃法对电子转移和电化学反应的时间分辨红外吸收研究

• 批准号: 19685006
• 负责人: YAMAKATA Akira
• 金额: $ 16.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19685006/
• 关键词: 時間分解赤外分光; 電極反応ダイナミクス; 電子移動反応; 電気二重層; 界面水分子の配向緩和; 水和殻崩壊過程; 親水・疎水相互作用; 疎水性相互作用; 反応ダイナミクス; 水和殻崩壊; 疎水性水和殻; 電子移動ダイナミクス; レーザー分光

For the full understanding of electrochemical reactions, structural changes of adsorbed reactants as well as water molecules around the surface should be studied in a time-resolved manner. We have found that the laser-induced orientation change of water molecules in the electric double layers causes a sudden change in electrode potentials. The detailed analysis of the potential jump revealed that water molecules on a hydrophobic surface are more flexible than on a hydrophilic surface. Structured water layers on a hydrophobic surface is readily destroyed by the forced approach of hydrophilic cations than by hydrophobic cations.

为了充分理解电化学反应，应以时间分辨的方式研究吸附反应物以及表面周围水分子的结构变化。我们发现激光引起的双电层中水分子的取向变化会导致电极电势的突然变化。对电势跳跃的详细分析表明，疏水表面上的水分子比亲水表面上的水分子更灵活。与疏水性阳离子相比，疏水性表面上的结构化水层更容易被亲水性阳离子的强制接近所破坏。

项目成果

Structure of water at the electrified platinum-water interface studied by infrared spectroscopy

用红外光谱研究带电铂-水界面处的水结构

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Osawa;M.Tsushima;H.Mogami;G.Samjeske;A.Yamakata
• 通讯作者: A.Yamakata

電極界面における水和イオンの構造とダイナミクス

电极界面水合离子的结构和动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: 山方啓;大澤雅俊
• 通讯作者: 大澤雅俊

構造・プロセスから見る太陽電池の部材製造技術(太陽電池用TiO_2透明導電膜の製造技術)

从结构和工艺角度看太阳能电池组件制造技术（太阳能电池用TiO_2透明导电薄膜制造技术）

• 发表时间: 2010
• 作者: Satoshi Ueno;et al.;畠山力三;山方啓
• 通讯作者: 山方啓

Time-resolved surface-enhanced infrared absorption study on destruction of hydration shells at the electrochemical interface

电化学界面水化壳破坏的时间分辨表面增强红外吸收研究

• 发表时间: 2010
• 作者: T. Kubo;他;A.Yamakata
• 通讯作者: A.Yamakata

Hydrogen evolution reaction catalyzed by proton-coupled redox cycle of 4,4'-bipyridine monolayer adsorbed on silver electrodes.

• DOI: 10.1021/ja803446s
• 发表时间: 2008-07
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: T. Uchida;Hirokazu Mogami;Akira Yamakata;Y. Sasaki;M. Osawa