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本研究では、電極/溶液界面において機能する電界触媒系を、ポリピリジン錯体の自己組織化膜、高分子膜、ポリアニリンなどの導電性高分子膜等を用いて設計、二酸化炭素や窒素酸化物の還元反応、硫黄系化合物の酸化還元反応に適用し、さらに各種の電気化学的および分光学的方法を用いて評価することを目的とした。まず、オズミウムビピリジン錯体誘導体の自己組織化膜について、その吸着プロセスを電気化学的手法および水晶動子法を用いて観測した。その結果、サブモノレイヤーが形成されるものの、錯体の固定化量が不十分であることがわかった。また、オズミウムビピリジン錯体をカチオン交換膜であるナフィオンに静電的に取り込ませる過程についても同様に観察でした。また、コバルトタ-ピリジン錯体にアミノフェニル基を導入し、電解重合により製膜した場合、得られた膜が二酸化炭素電解還元触媒能を持つことがわかった。しかし、やはり十分な錯体量が得られないため、アニリンとの共重合を行ったところ固定化量を増加させることができた。これは、錯体同士の立体障害がアニリンをはさむことによって緩和されたためであると考えられる。この膜も二酸化炭素電解還元触媒能を持つことがわかった。また、ポリアニリンが各種の芳香族・脂肪族チオール、ジスルフィドと可逆な電子授受が可能であることがわかった。また、一部のチオールとポリアニリンとの間に何らかの相互作用が存在していることを振動分光法により確認した。
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