電極酸化により生成する硝酸ラジカルを用いた炭素電極表面の構造規制

利用电极氧化产生的硝酸根调节碳电极表面的结构

基本信息

批准号：
10131265
负责人：
柏村成史
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kinki 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：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10131265/
关键词：
炭素繊維電極酸化硝酸ラジカル親水性修飾電極

项目摘要

硝酸イオン(NO3-)の電極酸化により生成する硝酸ラジカル(NO3・)を用いて、グラファイト電極や、炭素繊維電極の表面酸化を行うことにより炭素電極表面上に高効率で酸素官能基および、窒素官能基を導入できることを見出した。この方法は、ピッチ系炭素繊維、PAN系炭素繊維、およよび、グラファイト等に広範に適用可能であることが明らかになった。また、電極の極性を変換することにより、炭素繊維電極の表面にアミノ基を導入することにも成功した。この方法は、炭素繊維電極の表面改質、特に、親水性炭素繊維電極の有効な作成法として極めて有効であり、酸化処理した電極は高い親水性を示した。さらに、これらの官能基の反応性を利用して、炭素繊維電極の表面を化学的に修飾することも可能であることが明らかになった。これらの修飾電極は、反応性に大きな違いがあり、たとえば、水酸基で修飾した電極を用いてベンゾフェノンの還元カップリングを行った結果、生成物のd,l体の比率が未修飾の電極を用いた場合の約倍になり、電極表面の水酸基の効果が顕著に現れることを見出した。また、水酸基を立体的に嵩高いエステル基で修飾すると、カップリング生成物の比率が顕著に減少し、単純還元体であるアルコールの比率が増加することが明らかになった。

已经发现，可以通过使用硝酸盐自由基（NO3·）在碳电极表面引入氧官能团和氮官能团，该氧化官能团通过硝酸盐氧化（NO3-）产生的硝酸盐自由基（NO3·）。已经发现，该方法可以广泛应用于基于螺距的碳纤维，基于锅的碳纤维，石墨等。此外，通过转换电极的极性，还将氨基组成功地引入了碳纤维电极的表面。该方法非常有效，作为碳纤维电极的表面修饰，尤其是作为产生亲水性碳纤维电极的有效方法，氧化电极表现出很高的亲水性。此外，已经表明，可以通过利用这些官能团的反应性来化学修改碳纤维电极的表面。这些修饰的电极在反应性方面有显着差异，并且由于使用与羟基修饰的电极降低苯甲酮的偶联，发现产品中的D，L体的比例大约是未修饰的电极的两倍，并且该基团对羟基对电极的表面的作用是显着的。还揭示了当用散装酯组修饰羟基时，偶联产物的比例大大降低，而酒精的比例（这是一种简单的还原形式）增加。