2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism analysis of promotion of catalytic reaction in ionic liquid-modified electrodes by surface-enhanced infrared spectroscopy
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21K04664
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
猪股 智彦 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40397493)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 表面増強赤外分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度となる2021年度は、申請時に掲げた3つの研究項目、①様々な構造を有するイオン液体の設計と合成、②合成されたイオン液体を修飾した電極の作製とその諸性質の特定、③得られたイオン液体修飾電極のへのプローブ分子の固定化とSEIRAS測定による検討、のうち、おもに①と②の2点について研究を遂行した。
①に関しては、これまでの本研究室で得られた知見をもとにアルキル鎖の長さの異なる3種類のホスホニウム型イオン液体、および3種類のアンモニウム型イオン液体の設計と合成を行い、1H NMRやFT-IR、ESI-MSなどの各種スペクトル測定によりその合成を特定した。
②に関しては、上記で得られた6種類のイオン液体のうち、３種類に関してAu電極上への修飾を行い、電極上への修飾をFT IR-RAS測定、およびLSVなどの電気化学測定により確認した。またAu-S結合の還元脱離反応に由来する電気量の解析から、各イオン液体修飾電極における被覆率を算出した。
また一部のイオン液体修飾電極に関しては、表面増強赤外分光法（FT-IR SEIRAS）を用いて、電位掃引によりin situでのイオン液体の挙動について測定を行った。その結果、負側への電位の掃引により、正電荷を帯びたイオン液体が電極表面に引き寄せられ、電極表面へ倒れ込むという挙動が観測された。こちらの挙動はこれまでの研究においても観測されており、イオン液体修飾電極の表面での挙動に関して、再現性のあるデータを収集することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2021年度の研究に関しては、申請時に記載した研究項目をおおむね達成することができた。3つの研究項目のうち、③項目については、当初の計画通りではあるが今年度は手をつけることができなかったため、進捗状況としては、(2)のおおむね順調に進展している、とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
概ね、当初の研究計画通りに研究は進捗しているので、2022年度はプローブとなる金属錯体のうち、おもに[Fe(CN)6]3+/4+をイオン液体修飾電極に固定し、その酸化還元における電極上での挙動を表面増強赤外分光法、および交流インピーダンス法を用いて明らかにしていく予定である。進捗状況によっては別のプローブ錯体（[Ru(NH3)6]2+/3+）を用いた測定も視野に入れている。
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