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2019 Fiscal Year Annual Research Report

革新的sp3機能電極材料の創製

Research Project

Project/Area Number 19H00832
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

栄長 泰明  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsダイヤモンド / 電極
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、次世代電極材料として注目されている「ダイヤモンド電極」のもつ問題点を解決できる新しい電極材料の創製を目指す。ダイヤモンドの「sp3炭素による構造安定性」をはじめとする優位性は最大限生かし、これまでの限界を超えるブレイクスルーを起こす電極材料「革新的sp3機能電極材料」を開拓する。広い視野でさまざまな用途を意識するものの、特に「電気化学センサー」なかでも生体計測用途、ならびに「電解による物質合成」用途に向けた新機能電極創製に注力する。
本年度は、はじめに、優れた還元力をもつ新電極材料として、リンドープダイヤモンド電極の創製を目指し、リンドープダイヤモンド電極を作製できる装置の製作を試みた。特に使用するリン源について検討し、固体の赤リンを用いるシステム構築を試みた。また、ホウ素をドープした炭化ケイ素(SiC)電極、すなわち不純物ドープにより導電性を向上させた炭化ケイ素(SiC)電極の創製に着手し、はじめにノンドープの炭化ケイ素の作製を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新しい電極材料であるリンドープダイヤモンド、およびホウ素ドープ炭化ケイ素電極の作製を目指し、その装置の製作や条件検討について重要な知見を得た。次年度以降に実際の合成および機能評価に進むことができる見通しがたち、概ね予定通りの進捗である。

Strategy for Future Research Activity

リンドープダイヤモンドに関しては、固体リン源を用いたシステムの構築に成功したので、今後は原料導入条件をはじめとする合成条件の詳細な検討を行う。そのうえで、合成した電極を用いた電気化学特性の評価に進む予定である。一方、ホウ素ドープ炭化ケイ素電極についても、合成条件についての目途がたったところであり、今後は詳細な合成条件検討および電気化学特性評価に進む予定である。

  • Research Products

    (18 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 9 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Bologna(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      University of Bologna
  • [Int'l Joint Research] University of Indonesia(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      University of Indonesia
  • [Journal Article] Electrochemical reduction of CO2 using palladium modified boron-doped diamond electrodes: enhancing the production of CO2019

    • Author(s)
      Jiwanti Prastika Krisma、Einaga Yasuaki
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 21 Pages: 15297~15301

    • DOI

      10.1039/C9CP01409H

  • [Journal Article] Switchable Product Selectivity in the Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide Using Boron-Doped Diamond Electrodes2019

    • Author(s)
      Tomisaki Mai、Kasahara Seiji、Natsui Keisuke、Ikemiya Norihito、Einaga Yasuaki
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 141 Pages: 7414~7420

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01773

  • [Journal Article] CO2 reduction to formic acid at low overpotential on BDD electrodes modified with nanostructured CeO22019

    • Author(s)
      Verlato Enrico、Barison Simona、Einaga Yasuaki、Fasolin Stefano、Musiani Marco、Nasi Lucia、Natsui Keisuke、Paolucci Francesco、Valenti Giovanni
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry A

      Volume: 7 Pages: 17896~17905

    • DOI

      10.1039/c9ta01000a

  • [Journal Article] Oxidation of hydroxide ions in weak basic solutions using boron-doped diamond electrodes: effect of the buffer capacity2019

    • Author(s)
      Irkham Irkham、Einaga Yasuaki
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 144 Pages: 4499~4504

    • DOI

      10.1039/c9an00505f

  • [Journal Article] Electrochemical properties of fluorinated boron-doped diamond electrodes via fluorine-containing plasma treatment2019

    • Author(s)
      Yamaguchi Chizu、Natsui Keisuke、Iizuka Shota、Tateyama Yoshitaka、Einaga Yasuaki
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 21 Pages: 13788~13794

    • DOI

      10.1039/C8CP07402J

  • [Journal Article] Electrochemical mineralization of dimethyl sulfoxide on boron-doped diamond electrodes2019

    • Author(s)
      Natsui Keisuke、Hosomi Tomoko、Ikemiya Norihito、Einaga Yasuaki
    • Journal Title

      Environmental Technology & Innovation

      Volume: 15 Pages: 100409~100409

    • DOI

      10.1016/j.eti.2019.100409

  • [Journal Article] Electrochemical oxidation of palmitic acid solution using boron-doped diamond electrodes2019

    • Author(s)
      Muharam Salih、Jiwanti Prastika K.、Irkham、Gunlazuardi Jarnuzi、Einaga Yasuaki、Ivandini Tribidasari A.
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials

      Volume: 99 Pages: 107464~107464

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2019.107464

  • [Presentation] 次世代電極材料:ダイヤモンド電極を利用した環境改善・医療応用への展開2019

    • Author(s)
      栄長泰明
    • Organizer
      ナノ茶論第1回セミナー
    • Invited
  • [Presentation] ダイヤモンド電極を用いた CO2還元による有価物生成2019

    • Author(s)
      栄長泰明
    • Organizer
      CCTワークショップ2019
    • Invited
  • [Presentation] Electrochemical application of boron-doped diamond electrodes2019

    • Author(s)
      Yasuaki Einaga
    • Organizer
      The Seventeenth International Symposium on Electroanalytical Chemistry & The Third International Meeting on Electrogenerated Chemiluminescence
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ダイヤモンド電極による環境計測および生体計測2019

    • Author(s)
      栄長泰明
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会研究懇談会
    • Invited
  • [Presentation] ダイヤモンド電極の機能と応用2019

    • Author(s)
      栄長泰明
    • Organizer
      日本機能水学会第18回学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Application of boron-doped diamond electrodes2019

    • Author(s)
      栄長泰明
    • Organizer
      International Symposium on Carbon Materials in Energy and Environment Field, Mianyang
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ダイヤモンド電極を用いたCO2の電解還元2019

    • Author(s)
      栄長泰明
    • Organizer
      太陽エネルギー化学研究センターシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Boron-doped diamond electrodes for CO2 reduction2019

    • Author(s)
      Yasuaki Einaga
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis (Photocatalysis 3)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Electrochemical application on boron-doped diamond electrodes2019

    • Author(s)
      Yasuaki Einaga
    • Organizer
      Materials Research Meeting (MRM) 2019
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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