| Project/Area Number |
22K20475
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0401:Materials engineering, chemical engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kurioka Tomoyuki 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00963456)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ハイブリッド材料 / 電極触媒 / 貴金属ナノ粒子 / 導電性高分子 / 電気化学センサ / 電気化学ドーピング / 電気化学センサー |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、導電性高分子膜と金ナノ粒子からなるハイブリット材料の電極触媒能向上のため、導電性高分子膜内における金ナノ粒子の析出制御法の構築を目指す。ハイブリッド材料は、電気化学センサーの電極触媒材料として有用である。電極触媒能向上には、ハイブリッド材料内における金ナノ粒子の析出制御が重要であるが、その方法論は限られている。そこで本研究では、導電性高分子の電気化学ドーピングを用いる新たな金ナノ粒子析出制御法を提案する。本研究を通じて、電気化学センサーの高性能化に向けた電極触媒材料の設計指針を構築し、重篤疾患の早期発見技法に資する電気化学センサー材料の開発に貢献する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a material hybridization process to prepare gold/conducting polymer hybrid materials via electrochemical doping of conducting polymers is developed for the preparation of electrode materials used in electrochemical sensors. The fabricated hybrid materials show electrocatalytic activities for electrochemical oxidation of alcohols. Their electrocatalytic activities are affected by the applied potential for the electrochemical doping process. The hybrid material shows the highest electrocatalytic activity when they are fabricated at a potential where the electrochemical doping of the conducting polymer and the electrodeposition of gold occur simultaneously.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
学術的意義：導電性高分子の電気化学ドーピングを用いた、金/導電性高分子ハイブリット材料作製プロセスを構築した。研究期間内で、このハイブリッド材料の電極触媒能が、電気化学ドーピングを行う印加電位により左右されることが分かった。また、金の電析と導電性高分子の電気化学ドーピングが同時に進行するとき、電極触媒能が最大となることを見出した。
社会的意義：作製したハイブリッド材料は、1-プロパノールなどのアルコール類以外にも、グルコース等の糖類の電解酸化を促進する電極触媒としても利用が期待できる。これは、糖尿病罹患者の体調をモニタリングする電気化学グルコースセンサへの応用に資する技術である。
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