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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Ion adsorption on the photoelectrode studied using photoelectrocemical surface forces apparatus

Research Project

Project/Area Number 15K17801
Research InstitutionTohoku 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.

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Nanometer-Resolved Fluidity of an Oleophilic Monomer between Silica Surfaces Modified with Fluorinated Monolayers for Nanoimprinting.2017

    • Author(s)
      Shunya Ito, Motohiro Kasuya, Kazue Kurihara, Masaru Nakagawa
    • Journal Title

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      Volume: 9 Pages: 6591-6598

    • DOI

      10.1021/acsami.6b15139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanotribological Characterization of Lubricants between Smooth Iron Surfaces2017

    • Author(s)
      Motohiro Kasuya, Kazuhito Tomita, Masaya Hino, Masashi Mizukami, Hiroyuki Mori, Seiji Kajita, Toshihide Ohmori, Atsushi Suzuki, and Kazue Kurihara
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: in print Pages: in print

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b00148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anion Adsorption on Gold Electrodes Studied by Electrochemical Surface Forces Measurement2016

    • Author(s)
      Motohiro Kasuya, Tsukasa Sogawa, Takuya Masuda, Toshio Kamijo, Kohei Uosaki, Kazue Kurihara
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 120 Pages: 15986-15992

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b12683

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 基礎科学と技術をつなぐ先端計測技術の開発2016

    • Author(s)
      水上雅史, 粕谷素洋, 栗原和枝
    • Journal Title

      潤滑経済

      Volume: 617 Pages: 12-21

  • [Presentation] 多様な材料表面間の閉じ込め液体の特性評価2017

    • Author(s)
      粕谷素洋
    • Organizer
      日本化学会第97回春季年会, 特別企画講演
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
    • Invited
  • [Presentation] 表面力・共振ずり測定によるトライボロジー評価2016

    • Author(s)
      粕谷素洋
    • Organizer
      第63回油化学会界面科学部会秋季セミナー
    • Place of Presentation
      IPC 生産性国際交流センター(神奈川県葉山町)
    • Year and Date
      2016-10-30 – 2016-11-01
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光分光表面力装置を用いた固-液界面のpH評価における電解質の効果2016

    • Author(s)
      佐野優花,齋藤由布子,粕谷素洋,栗原和枝
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道教育大旭川校(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
  • [Presentation] Development of a low temperature surface force apparatus2016

    • Author(s)
      Florian LECADRE, Motohiro KASUYA, Aya HARANO, Yuji KANNO, Kazue KURIHARA
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道教育大旭川校(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
  • [Presentation] Characterization of Electrode-Electrolyte Interfaces Using Electrochemical Surface Forces Apparatus2016

    • Author(s)
      Motohiro Kasuya
    • Organizer
      Advanced Materials...Scientific & Engineering Challenge
    • Place of Presentation
      Melbourne, Austrelia
    • Year and Date
      2016-05-09 – 2016-05-11
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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