Study of the Electrocatalyst Design by Controlling the Deposition of Gold Nanoparticles onto the Conducting Polymer Films via Current Reversal Processes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20475
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0401:Materials engineering, chemical engineering, and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Kurioka Tomoyuki 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00963456)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: ハイブリッド材料 / 電極触媒 / 貴金属ナノ粒子 / 導電性高分子 / 電気化学センサ / 電気化学ドーピング

Outline of Final Research Achievements

In this study, a material hybridization process to prepare gold/conducting polymer hybrid materials via electrochemical doping of conducting polymers is developed for the preparation of electrode materials used in electrochemical sensors. The fabricated hybrid materials show electrocatalytic activities for electrochemical oxidation of alcohols. Their electrocatalytic activities are affected by the applied potential for the electrochemical doping process. The hybrid material shows the highest electrocatalytic activity when they are fabricated at a potential where the electrochemical doping of the conducting polymer and the electrodeposition of gold occur simultaneously.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義：導電性高分子の電気化学ドーピングを用いた、金/導電性高分子ハイブリット材料作製プロセスを構築した。研究期間内で、このハイブリッド材料の電極触媒能が、電気化学ドーピングを行う印加電位により左右されることが分かった。また、金の電析と導電性高分子の電気化学ドーピングが同時に進行するとき、電極触媒能が最大となることを見出した。
社会的意義：作製したハイブリッド材料は、1-プロパノールなどのアルコール類以外にも、グルコース等の糖類の電解酸化を促進する電極触媒としても利用が期待できる。これは、糖尿病罹患者の体調をモニタリングする電気化学グルコースセンサへの応用に資する技術である。