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2015 Fiscal Year Annual Research Report

金属ポルフィリン自己組織化分子層の構造制御積層化による新規機能性界面構造の構築

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function
Project/Area Number 26110510
Research InstitutionOchanomizu University

Principal Investigator

近藤 敏啓  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (70240629)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords自己組織化 / 金属ポルフィリン / 表面・界面物性 / 構造・機能材料 / 光物性
Outline of Annual Research Achievements

今年度は前年度に構築条件を確立したAu(111)基板上の鉄およびコバルトポルフィリン(FeTPP、CoTPP)分子層の酸素還元触媒能を評価するとともに、新たに亜鉛ポルフィリン(ZnTPP)のSi(111)基板上への構築条件を確立し、その可視光誘起電子移動について評価した。
金属ポルフィリンとの結合性官能基としてのチオール基を有する、1,4-Benzene-dithiol(1,4-BDT)の自己組織化単分子層(SAM)をAu(111)単結晶基板上に構築し、そのSAM修飾Au(111)基板をFeTPPおよびCoTPP溶液に浸漬して、FeTPP分子層修飾Au(111)基板およびCoTPP分子層修飾Au(111)基板を作製した。両分子層修飾Au(111)電極の酸素飽和0.05 M硫酸電解質溶液中で測定したリニアスイープボルタモグラムにより、下地の1,4-BDT SAM修飾Au(111)電極ではほとんど観測されなかった酸素還元電流が、両修飾電極では大きく観測された。また、回転リングディスク電極を用いて、四電子還元はバルクと同様CoTPPの方がFeTPPより大きいことを明らかとした。
金属ポルフィリンとの結合性官能基としてのカルボキシ基を有するMethyl acrylate(MA)およびEthyl undecylenate(EU)のSAMをSi(111)単結晶基板上に構築し、そのSAM修飾Si(111)基板をZnTPP溶液に浸漬して、ZnTPP分子層修飾Si(111)基板を作製した。作製した修飾Si(111)電極の可視光誘起電子移動による光電流測定によって、その効率を評価するとともに、偏光変調反射赤外分光やX線光電子分光によって、高効率な修飾電極構築条件を確立した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Size Dependent Lattice Constant Change of Thiol Self-Assembled Monolayer Modified Au Nanoclusters Studied by Grazing Incidence X-ray Diffraction2016

    • Author(s)
      Toshihiro Kondo, Takuya Masuda, Motoko Harada, Osami Sakata, Yoshio Katsuya, Kohei Uosaki
    • Journal Title

      Electrochemistry Communications

      Volume: 65 Pages: 35-38

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2016.02.007

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 放射光利用SXS法による電極触媒のその場構造追跡 -金単結晶電極/電解質溶液界面の電位依存性の動的追跡-2016

    • Author(s)
      近藤敏啓, 魚崎浩平
    • Journal Title

      表面科学

      Volume: 37 Pages: 72-77

    • DOI

      10.1380/jssj.37.72

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Photoelectrochemical Characteristics of Two-dimensional Porphyrin Molecular Layers on Si(111)2016

    • Author(s)
      A. Shokai, Y. Ishikawa, M. Hase, T. Kondo
    • Organizer
      第96日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Structure Controlled Construction of Metal-Porphyrin Molecular Layers by Self-Assembly Technique2015

    • Author(s)
      Y. Ishikawa, A. Shokai, M. Hase, N. Aoki, T. Kondo
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electrochemical Insertion Process of Li into n-Si(111)2015

    • Author(s)
      T. Kondo, N. Aoki, K. Uosaki
    • Organizer
      228th ECS Meeting
    • Place of Presentation
      Phonix
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニッケルコア-白金シェル微粒子の電気化学的調製とその酸素還元触媒活性2015

    • Author(s)
      近藤敏啓, 上田摩耶, 弘田美紗子
    • Organizer
      2015年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      深谷工大
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [Presentation] Construction of Binding Group Terminated Self-Assembled Monolayers (SAMs) for Multilayer Formation2015

    • Author(s)
      T. Kondo, Y. Ishikawa, A. Shokai, M. Hase, H. Terasaki
    • Organizer
      International Workshop on Molecular Architectonics
    • Place of Presentation
      Shiretoko
    • Year and Date
      2015-08-03 – 2015-08-05
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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