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導電性ダイヤモンド薄膜を用いた光電気化学の新展開と応用

研究課題

研究課題/領域番号 11694133
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

藤嶋 昭  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30078307)

研究分担者 大古 善久  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10304007)
立間 徹  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90242247)
DONALD A. Tryk (TRYK Donald A.)  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30302772)
栄長 泰明  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00322066)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワードダイヤモンド / 電極 / ダイヤモンド電極 / 微量分析 / 電位窓 / 光電気化学 / センサー / 電極材料 / 微量検出
研究概要

本研究は新規の電極材科として多方面から注目されている導電性ダイヤモンド薄膜の(光)電気化学的特性を明らかにし、その応用として生体関連物質の超感度センサーや新しい電池材料を確立することを目的として研究を遂行してきた。ダイヤモンド薄膜は、その高速応答性や広い電位窓など、従来の電極材料と比較して格段に優れた特性を有しており、これまでにない新しい電気化学反応・概念の確立が期待されている。特に、ダイヤモンド電極を使用することで従来は生体内での分離検出が不可能であった物質のいくつかが容易に微量検出できることが明らかとなっており、その機能解明を含めて、応用的発展が望まれていたが、それを本研究期間の2年間で研究組織のメンバーであり、高度な専門知識を有している、プエルトリコ大学のC.Cabrera教授、韓国・ソウル大学・H.Kim教授、ルーマニアアカデミー物理化学研究所のDr.N.spataru、中国科学院化学研究所・江雷教授、ウエストバージニア大学・A.Manivannan講師ら多くの外国人研究者との共同研究を実施し、討論を重ねてきた結果、応用的展開が一層広がった。また、光電気化学の特性の応用も当初の目的が達成できた。
以下に、2年間に行ってきた研究内容を述べる。
◇平成11年度
1.ダイヤモンドの光電気化学特性を明らかにし、光照射下で生成する還元力の強い電子を電気化学反応に適用する成果を得た。
2.ダイヤモンド電極の優れた特性を活用し、かつマイクロ電極化による生体関連物質の超高感度センサーの開発を行った。
◇平成12年度
1.ダイヤモンド薄膜をドライエッチングで任意の形状で加工し、新しい機能を有した電極が研究された。
2.微細加工した電極を用いて高性能なメチールアルコール燃料電池の基礎研究を行った。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (57件)

  • [文献書誌] H.Notsu: "Introduction of Oxygen-Containing Functional Groups onto Diamond Electrode Surfaces by Oxygen Plasma and Anodic Polarization"Electrochem.Solid-State Lett.. 2. 522-524 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohko: "Photocatalytic Reaction Kinetics on TiO_2 Thin Films under Light-Limited and Mass Transport-Limited Conditions"Zeitschrift fur Physikalische Chemie. Bd.2/3. S33-S42 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tatsuma: "Selective Control of Sensitivity to Imidazole Derivatives of Interference-Based Biosensors by Use of a Phase of a Transition Gel"Chem.Commun.. 2395-2396 (1999)

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  • [文献書誌] B.V.Sarada: "Electroanalytical Applications of Conductive Diamond Electrodes"New Diamond and Frontier Carbon Technol.. 9. 365-377 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.V.Sarada: "Electrochemical Oxidation of Histamine and Serotonin at Highly Boron-Doped Diamond Electrodes"Anal.Chem.. 72. 1632-1638 (2000)

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  • [文献書誌] E.Popa: "Slective Voltammetric and Amperometric Detection of Uric Acide with Oxidized Diamond Film Electrodes"Anal.Chem.. 72. 1724-1727 (2000)

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  • [文献書誌] T.N.Rao: "Recent Advance in Electrochemistry of Diamond"Diamond and Related Materilas. 9. 384-389 (2000)

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  • [文献書誌] A.Fujishima: "Titanium Dioxide Photocatalysis"J.Photochem.Photobiol.C : Photochem. Reviews. 1. 1-21 (2000)

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  • [文献書誌] A.Fujishima: "TiO2 Photocatalysts and Diamond Electrodes"Electrochimica Acta. 45. 4683-4690 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.N.Rao: "Electroanalytical Study of Sulfa Drugs at Diamond Electrodes and Their Determination by HPLC with Amperometric Detection]"J.Electroanal.Chem.. 491. 175-181 (2000)

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  • [文献書誌] Notsu: "Surface Carbonyl Groups on Oxidezed Diamond Electrodes"J.Electroanal.Chem.. 492. 31-37 (2000)

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  • [文献書誌] S.Okuyama: "Preparation of Periodic Mictrostructured Diamond Surfaces"Chem.Lett.. 534-535 (2000)

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  • [文献書誌] T.Tatsuma: "Microstructured TiO2 Tmplates for the Preparations of Size-Controlled Bryopsis Protoplasts as Cell Models."Adv.Mater. 12. 643-646 (2000)

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  • [文献書誌] Honda: "Electrochemical Characterization of the Nanoporous Honeycomb Diamond Electrode as an Electrical Double-Layer Capacitor"J.Electrochem.Soc.. 147. 659-664 (2000)

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  • [文献書誌] O.Chailapakul: "The Electrooxidation of Organic Acids at Boron-Doped Diamond Electrodes"Electrochem.Commu.. 2. 422-426 (2000)

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  • [文献書誌] D.A.Tryk: "Recent Topics in Photoelectrochemistry : Achievement and Future Prospects"Electrochimica Acta. 45. 2363-2376 (2000)

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  • [文献書誌] T.Tatsuma: "Electron Transfer from Diamond Electrodes to Heme Peptide and Peroxidase"Anal.Chem.. 72. 2919-2924 (2000)

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  • [文献書誌] H.Notsu, et al.: "Introduction of Oxygen-Containing Functional Groups onto Diamond Electrode Surfaces by Oxygen Plasma and Anodic Polarization"Electrochem.Solid-State Lett.. 2(19). 522-524 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohko, et al.: "Photocatalytic Reaction Kinetics on TiO_2 Thin Films under Light-Limited and Mass Transpor-Limited Conditions"Zeitschrift fur Physikalische Chemie, Bd.. 213. S33-42 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tatsuma, et al.: "Selective Control of Sensitivity to Imidazole Derivatives of Interference-Based Biosensors by Use of a Phase Transition Gel"Chem.Commun.. 2395-2396 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.V.Sarada, et. al.: "Electroanalytical Applications of Conductive Diamond Electrodes"New Diamond and Frontier Carbon Technology. 9(5). 365-377 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.V.Sarada, et al.: "Electrochemical Oxidation of Histamine and Serotonin at Highly Boron-Doped Diamond Electrodes"Anal.Chem.. 72(7). 1632-1638 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Popa et al.: "Selective Voltammetric and Amperometric Detection of Uric Acid with Oxidized Diamond Film Electrodes"Anal.Chem.. 72(7). 1724-1727 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Okuyama, et al.: "Preparation of Periodic Microstructured Diamond Surface"Chem.Lett.. 534-535 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tatsuma, et al.: "Microstructured TIO_2 Templates for the Preparations of Size-Controlled Bryopsis Protoplasts as Cell Models"Adv.Mater.. 12(9). 643-646 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Honda, et al.: "Electrochemical Characterization of the Nanoporous Honeycomb Diamond Electrode as an Electrical Double-Layer Capacitor"J.Electrochem.Soc.. 147(2). 659-664 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Chailapakul, et al.: "The Electrooxidation of Organic Acids at Boron-Doped Diamond Electrodes"Electrochem.Commu.. 2. 422-426 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.A.Tryk, et al.: "Recent Topics in Phtoelectrochemistry : Achievements and Future Prospects"Electrochimica Acta. 45. 2363-2376 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tatsuma, et al.: "Electron Transfer from Diamond Electrodes to Heme Peptide and Peroxidase"Anal.Chem.. 72(13). 2919-2924 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.N.Rao et al.: "Recent Advance in Electrochemistry of Diamond"Diamond and Related Mater.. 9. 384-389 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Fujishima, et al.: "Titanium Dioxide Photocatalysis"J.Photochem.Photobiol.C : Phtochem.Reviews. 1. 1-21 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Fujishima et al.: "TiO_2 Photocatalysts and Diamond Electrodes"Electrochimica Acta. 45. 4683-4690 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.A.Tryk: "Recent Topics in Photoelectrochemistry : Achievement and Future Prospects"Electrochimica Acta. 45. 2363-2376 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tatsuma: "Electron Transfer from Diamond Electrodes to Heme Peptide and Peroxidase"Anal.Chem.. 72・(13). 2919-2924 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.N.Rao: "Recent Advance in Electrochemistry of Diamond"Diamond and Related Materilas. 9. 384-389 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujishima: "Titanium Dioxide Photocatalysis"J.Photochem.Photobiol.C : Photochem.Reviews. 1. 1-21 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujishima: "TiO2 Photocatalysis and Diamond Electrodes"Electrochimica Acta. 45. 4683-4690 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.N.Rao: "Electroanalytical Study of Sulfa Drugs at Diamond Electrodes and Their Determination by HPLC with Amperometric Detectionl"J.Electroanal.Chem.. 491. 175-181 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.D.Sun: "Effect of ZnO Film Thicknesses on the Adhesive Strength of Electroless Cu Deposits"Chem.Lett.. 1999. 11-12 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.N.Rao: "Band-Edge Movements of Semiconducting Diamond in Aqueous Electrolyte Induced by Anodic Surface Treatment"J.Electrochem.Soc.. 146(2). 680-684 (1999)

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      1999 実績報告書
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      1999 実績報告書
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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujishima: "Interfacial Photochemistry : Fundamentals and Applications"Pure & Appl.Chem.. 70(11). 2177-2187 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] B.V.Sarada: "Electrochemical Characterization of Highly Boron-Doped Diamond Mictroelectrodes in Aqueous Electrolyte"J.Electrochem.Soc.. 146(4). 1469-1471 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.N.Rao: "Electrochemical Oxidation of NADH at Highly Boron-Doped Diamond"Anal.Chem.. 71(13). 2506-2511 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Manivannan: "Abrasive Stripping Voltammetry at Polycrystalline Diamond Electrodes"Chem.Lett.. 1999. 851-852 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yagi: "Electrochemical Selectivity for Redox Systems at Oxygen-Terminated Diamond Electrodes"J.Electroanal.Chem.. 473. 173-178 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujishima: "Electroanalysis of Dopamine and NADH at Conductive Diamond Electrodes"J.Electroanal.Chem.. 473. 179-185 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tatsuma: "Remote Bleaching of Methylene Blue by UV-Irradiate TiO_2 in the Gas Phase"J.Phys.Chem.B. 103(38). 8033-8035 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] B.V.Sarada: "Electrochemical Detection of Serotonin Using Conductive Diamond Electrodes"Chem.Lett.. 1999. 1213-1214 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yagi: "Contral of the Dynamics of Photogenerated Cariers at the Boron-Doped Diamond/Electrolyte Interface by Variation of the Surface Termination"Electrochem.Solid-State Lett.. 2(9). 457-460 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Notsu: "Introduction of Oxygen-Containing Functional Groups onto Diamond Electrode Surface by Oxygen Plasma and Anodic Polarization"Electrochem.Solid-State Lett.. 2(10). 522-524 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yanagisawa: "Surface Morphology and Electrochemical Properties Of Highly Boron-Doped Homoepitaxial Diamond Films"Diamond and Related Mater.. 8. 2059-2063 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohko: "Photocatalytic Reaction Kinetics on TiO_2 Thin Films under Light-Limited and Mass Transport-Limited Conditions"Zeitschrift fur Physikalische Chemie. 213. 33-42 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.I.Matsushita: "Light Propagation in Composite Two-Dimensional Arrays of Polystyrene Spherical Particles"Langmuir. 16(2). 636-642 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujishima: "TiO_2 Photocatalysis --Fundamenals and Applications--"Bkc Inc.. 176 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2021-04-07  

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