2014 Fiscal Year Research-status Report
化学修飾多孔質ガラスとギャップレス電極配置による支持塩フリー電気化学の実現
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26870231
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
西海 豊彦 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10377476)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 無塩電解 / 多孔質ガラス / イオン交換電解電極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
支持塩を含まない電解反応の実現を目的としている。
純水を100 μm以下の近距離に配置した2電極で電解すると、水のイオン積濃度を超え、電極表面に生じるH+、OH-が電荷担体として働きだすため、支持塩が無くても、水を電解でき、さらに純粋なオゾン水が生成出来ることを確認出来た。電極を白金板、セル本体をテフロンにて試作した。プランジャーポンプにて0.7 MPaまで加圧しても液漏れせず純水を電解できることが確認出来た。
次に、ピエゾステージを用いて任意の平板電極に対し、直径1 cmの白金ディスク電極の距離を 0～500 マイクロメートルの距離に制御しながら電解できる、電極距離可変電解セルを製作し、多孔質体を表面に固定化した電極などの性能評価を行った。また、作用電極に、透明電極を用いれば、裏側から、電解の様子が観察できた。電極の距離と、電解に必要な電位の関係を、求めた。
直径0.4 μm以下の微小電極を用いることで、支持塩が無くても、電気化学測定可能であることを確認した。支持塩無し電気化学測定では、複数の酸化還元反応基をもつ分子において、これまでと全く異なる電子移動反応測定結果が得られることが示唆された。
多孔質ガラスをゾルゲル法で合成し、参考文献に基づいて、イオン交換基などを化学修飾出来ることを確認した。また、イオン交換基を導入した多孔質ガラスを七宝焼き釉薬を用いて白金電極近傍に固定化し、電気化学測定した場合、陰イオンの酸化還元種を排除して、電解反応が進行することが確認出来た。
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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
交付申請書に記載した「研究の目的」に記したとおりに、研究は、概ね順調に進展している。また、得られた成果を基に、新たな研究が開始できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書に記載した「研究計画・方法」に基づき、研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額 4242円が発生した理由は、研究計画実施上、実験１回に必要な電気化学電極の破損が、予定より多く発生してしまい、新規に購入する費用としては、この4242円では不足してしまったため、執行できず、保留とした。実験自体は、他の研究予算を充てて、実施した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度の予算と合わせて、電気化学電極の新規購入に充てる予定である。
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