2015 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 | 電解電極 / 電解質 / 電気分解 / 支持塩フリー |
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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。最初に、多孔質ガラス表面に化学修飾し、イオン交換能を付与することで、イオン伝導性を純溶媒に与える方法を実施し、実際に電解酸化還元出来ることを実証した。次に、電解電極の作用極と対極の距離を任意に可変出来る電解セルを作製し、純溶媒のまま、電解酸化還元できることを実証した。純水の直接酸化でオゾン水が定量的に生成出来ることを確認している。ここで新たに、単位投射面積における電極表面積の大きい電解電極は、電荷移動過程の遅い反応を見かけ上高速化できると考えた。そこで、白金円盤にケガキで回折格子状に直線の傷をつけることで、単位投射面積における電極表面積の決定可能な電解電極を作製した。XY軸マイクロステージに鏡面まで磨いた白金板を固定し、Z軸ステージに固定した超硬ケガキ針にて、125 ～ 1.25 μｍ間隔の回折格子型電解電極を作製した。12.5 μｍ間隔の回折格子状の傷を付けることで、表面積が、2.4倍に増大することをサイクリックボルタンメトリー測定および、交流インピーダンス測定によって確認した。作製した電極で、掃引速度 5 ～ 1000 mV/sで、0.2 mMフェロシアン化カリウムのサイクリックボルタンメトリー測定を行った。掃引速度の平方根と還元波のピーク電流値は相関係数0.991 で正比例を示した。拡散層に対する、溝構造のサイズが、1 μｍの大きさで、顕著に重要になることが新たに確認出来た。支持塩無しの電解を実現するための具体的方法の1つになり得る。高速掃引時においても、酸化還元ピークの電位差、ΔEpが減少する効果も確認出来た。
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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計画に基づき、概ね順調に進展している。また、得られた研究成果から、新たな試みを実施し、当初の研究目的達成のサポート結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書に記載した研究計画に基づき、研究を推進し、成果について、まとめる。
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