2016 Fiscal Year Annual Research Report
Ion adsorption on the photoelectrode studied using photoelectrocemical surface forces apparatus
| Project/Area Number |
15K17801
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
粕谷 素洋 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (00582040)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 表面・界面 / 表面力装置 / 電気二重層 / 光電子移動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，電極界面における光電子移動反応に対するイオン吸着・濃縮の効果の解明である．光電子移動反応に用いる電極界面に表面力測定を適用し，表面電荷密度・イオン吸着について評価し，また同じ電極上で光電子移動反応を誘起して反応収率やダイナミクスを調べ，電極界面のイオン挙動との相関について明らかにすることを目指す．
本年度は，昨年度調製方法を確立した有機光触媒として研究例のあるフタロシアニンと3,4,9,10-ペリレン四酢酸ビスベンズイミダゾールの積層膜について，表面力測定を行い，水酸化カリウム水溶液中における相互作用力測定が可能であることを確認した．観測された相互作用力は距離の増加に伴って指数関数的に増加し，その減衰長は溶液塩濃度から算出されるデバイ長と一致することが分かった．また接触部への光照射の有無でデバイ長や力の大きさに変化を生じないことを確かめた．
さらに表面力測定に用いた積層膜について光電気化学反応が起こるかどうか確認するために，3極式の電気化学セルに積層膜を作用極として組み込み，水酸化カリウムおよび過塩素酸カリウム水溶液中でサイクリックボルタンメトリーを行い，光照射による電流値の変化を測定した．いずれの電解質水溶液の場合でも，光照射による電流の増幅を確認できたことから，調整した膜が光触媒膜としての機能を保持していることを確認できた．また犠牲試薬としてアルキルチオール系分子を添加することで光電流値が増幅されることも確かめることができた．
|
