超高速サイクリックマイクロボルタンメトリー分析法の研究

Research Project

Project/Area Number	61540421
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	分析・地球化学
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	岡崎敏京大, 理学部, 助手 (40025383)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 1986: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords	高速サイクリックボルタンメトリー / マイクロエレクトロード / 有機電極反応 / 電解生成有機ラジカル / 非水溶媒電気化学 / 高速ポテンシォスタット / アントラセン誘導体 / 三級アミン類の電解酸化
Research Abstract	不安定反応中間体を伴う複雑な電極反応過程の新しい解析法として、超高速サイクリックボルタンメトリーシステムの開発とその基礎検討を行い以下の成果を挙げた。1.マイクロエレクトロードの製作:超高速電位走査を可能にするために、まず電極系の時定数を出来るだけ小さくする必要があり、微小白金指示電極を製作した。すなわち、直径10μm〜100μmの高純度白金線をキャピラリー中に封入し、その先端部を研磨して微小白金円板電極を製作した。また参照電極部の液洛部の電気抵抗を小さくするために、多孔質ガラス管に銀/銀イオン参照電極を封入した電解セル系を製作した。2.超高速サイクリックボルタンメトリー装置の開発:参照電極のインピーダンス変換部やカレントアンプ等の主要部をポテンシオスタット本体から独立させて小型ヘッドアンプ部を設け、各電極と直結させる方式を採用したヘッドアンプ式ポテンシオスタットを開発した。この方式により従来3電極式電解が高速では困難とされていた、100,000V/Sの電位走査を可能にすることができた。またノイズも減少させることができ、1PAの電流感度が得られた。高速での電流測定は高速デジタイザー(10ビット、50ns)を通してA/D変換したのちパーソナルコンピューターで読み取るコンピューターシステムによった。3.本システムにより、アセトニトリルやニトロメタン等の非水溶媒中でのアントラセン及び三級アミン誘導体の酸化反応過程の観測を行った。その結果従来観測が困難であった、アントラセン(ニトロメタン中の寿命と125ms、以下同じ)、9,10-ジメチルアントラセン(同0.1ms)、9,フエニルアントラセン(100ms)、トリベンジルアミン(10ms)、ジフェニルメチルアミン(0.1ms)などの反応中間体を観測することができた。4.今後、10,000V/S以上の超高速走査における応答特性の改良を行うため、さらに微小(<1μm)電極の製作を行うとともに定量的解析法の開発を行う予定である。