導電性ダイヤモンド薄膜を用いた光電気化学の新展開と応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694133
• Research Institution: The University Tokyo
• Principal Investigator: 藤嶋 昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30078307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大古 善久 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10304007) ; 立間 徹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90242247) ; TRYK Donald A. 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30302772) ; 栄長 泰明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00322066)
• Keywords: ダイヤモンド / 光電気化学 / センサー / 電極材料

Research Abstract

本研究課題は、新規の電極材料として多方面から注目をされている導電性ダイヤモンド薄膜の(光)電気化学的特性を明らかにし、その応用として生体関連物質の超感度センサーや新しい電池材料を確立することを目的として研究を遂行してきた。ダイヤモンドの薄膜は、その高速応答性や広い電位窓など、従来の電極材料と比較して格段に優れた特性を有しており、これまでにない新しい電気化学反応・概念の確立が期待されていたが、ダイヤモンド電極を使用することで、生体内での分離検出が不可能であった物質のいくつかが容易に微量検出できることが明らかになっており、その機構解明を含めて、応用的発展が得られた。
本年度は最終年度でもあり、専門知識の豊富な組織メンバーでもある外国の研究者が来学し、討論し、一層高度な成果が得られた。
本年度は下記について、総括な成果と研究展開の方向性をも含めて研究を遂行してきた。当初の成果の目的が達成できた。
1.ダイヤモンドの光電気化学特性を明らかにし、光照射下での生成する還元力の強い電子を電気化学反応での適用性を見い出した。
2.ダイヤモンド電極の優れた特性を明らかにし、かつマイクロ電極化により生体関連物質の超高速感度センサーを開発した。
3.ダイヤモンド薄膜をドライエッチングで任意の形状に加工し、新しい機能を有した電極を開発した。

Research Products

• [Publications] D.A.Tryk: "Recent Topics in Photoelectrochemistry : Achievement and Future Prospects"Electrochimica Acta. 45. 2363-2376 (2000)
• [Publications] T.Tatsuma: "Electron Transfer from Diamond Electrodes to Heme Peptide and Peroxidase"Anal.Chem.. 72・(13). 2919-2924 (2000)
• [Publications] T.N.Rao: "Recent Advance in Electrochemistry of Diamond"Diamond and Related Materilas. 9. 384-389 (2000)
• [Publications] A.Fujishima: "Titanium Dioxide Photocatalysis"J.Photochem.Photobiol.C : Photochem.Reviews. 1. 1-21 (2000)
• [Publications] A.Fujishima: "TiO2 Photocatalysis and Diamond Electrodes"Electrochimica Acta. 45. 4683-4690 (2000)
• [Publications] T.N.Rao: "Electroanalytical Study of Sulfa Drugs at Diamond Electrodes and Their Determination by HPLC with Amperometric Detectionl"J.Electroanal.Chem.. 491. 175-181 (2000)