2014 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ炭素電極界面の新規構築法による機能化と電子移動反応特性解析
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24550159
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
冨永 昌人 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (70264207)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 界面 / 電気化学 / 酸化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、単層カーボンナノチューブが有する１次元筒状構造を利用した新規機能化界面の構築ならびにその新規界面の電気化学的特性解明であった。
導電性を有するグラファイト結合性炭素電極は、燃料電池などの創電デバイスの触媒担持電極として、またキャパシタやリチウムイオン電池などの蓄電デバイスの基盤電極として重要な素材である。しかしながら、それら性能は徐々に劣化する。その要因の一つとして炭素電極の酸化腐食が挙げられる。しかしながら、炭素電極の酸化腐食については不明な点がまだ多くある。その中でも、炭素電極の酸化腐食が起こり始める電位は、デバイス利用環境を決定する上で極めて重要であるが、その電位の定量的な検討はほとんどなされていなかった。なぜなら、初期の炭素の酸化反応を高感度に定量的に検出する方法が無かったためである。
本年度は、カーボンナノチューブの１次元筒状構造を利用した酸化腐食反応の開始電位の高感度検出を電気化学その場ラマン分光法によって可能とした。具体的には、単層カーボンナノチューブの直径方向振動に基づくピークが、ナノチューブ界面上での酸化反応に感度良く応答することが分かった。その結果、酸化開始電位とpHのダイアグラムを作成できた。また、ナノチューブに吸着した分子状酸素が及ぼすナノチューブの酸化反応への影響も解明できた。酸化に及ぼす酸素の影響はカーボンナノチューブの電子状態（金属性ナノチューブと半導体性ナノチューブ）によって異なることが定量的に明らかにできた。
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Research Products
(12 results)
