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電極表面上における有機薄膜の電位誘起相転移フロント表面伝搬の実時間追跡

研究課題

研究課題/領域番号 14550794
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関長崎大学

研究代表者

相樂 隆正  長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 助教授 (20192594)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード電極表面 / 有機薄膜 / 相転移 / 表面伝搬 / ビオロゲン / デンドリマー / 両親媒性長鎖分子 / 長鎖分子集合組織
研究概要

1.ヘプチルビオロゲン(HV)の二次元ファラデー相転移を検討した。HVがHOPGベーサル面電極で示すスパイク応答は、酸化体ガス状吸着膜と還元体凝縮単分子膜との間の一次相転移として理解できた。ダブル電位ステップに対する可視光反射過渡応答を用い、一次相転換に特有の双安定電位額域内の酸化体(還元体の存在比を追跡し、1:1の共存状態を生成できた。さらに、双安定電位領域の広さは分子間相互作用によって制御できた。プローブ電極列を用いた界面電位差変化測定から相転移フロントの動きを追跡するための測定系の構築に成功したが、感度は不十分であった。また、蛍光顕微観察やレーザーを使って局所的な反射を追跡する方法によっても相転移フロントの把握は困難であった。
2.末端に電位応答性の吸脱着活性基をもつ長鎖分子の吸着層における相変化挙動を、アルキル長鎖の末端に4-ピリジル基またはイミダゾリル基を持つ分子を合成し、Au(111)帰結晶電極表面で検討した。いずれの分子も、コンパクトな単分子層から、脱着した凝集状態に至る相変化を起こしたが、その電位依存性のパターンは分子構造に敏感に依存した。末端基のほか、アミド基の有無と分子内位置、pH、炭酸イオンの共存、展開膜への電極の水平付着回数の効果などを解明した。また、光散乱等の分光電気化学的手法によっても電位による吸着層の状態変化を追跡することができた。
3.デンドリマー吸着層の電位による相変化を、外殻表面全ての末端を4-ピリジル基で修飾したPAMAMデンドリマーについて、Au(111)電極表面で追跡した結果、電位変化に可逆的に応答した部分的吸脱着と末端基の吸着配向変化に対応するシグナルを世界に先駆けて得た。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Characteristics of faradaic phase transition of an adsorption layer of heptyl viologen at a basal plane HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. 524-525. 68-76 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Dynamic Dendrimer at Electrified Interface : Potential Dependent Adsorption-Desorption and Reorientation of a 4-Pvridvl-Modified PAMAM Dendrimer"Chemical Communications. 2002. 2116-2117 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Dynamic phase change and adsonption-desorption of 4-pyridyl terminated amphiphiles possessing an amide functionality at aAu(111) electrode as tracked by electrochemical measurements"Journal of Electroanalytical Chemistry. 550-551C. 219-228 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相樂隆正: "電極表面上で機能するデンドリマー"高分子加工. 52. 57-62 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相樂隆正: "電極表面上における分子集合組織やナノクラスターの電位による動的挙動制御"表面科学. 25. 98-103 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Double potential step chrono-reflectometory approach to bi-stable potential region of the faradaic phase transition of heptyl viologen at a HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. 未定. (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara Saori Tanaka, Kosuke Miuchi, Naotoshi Nakashima: "Characteristic of faradaic phase transition of an adsorption la er of heptyl viologen at a basal plane HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. 524-525. 68-76 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara, Kumi Nagata, Hiroaki Tsuruta, Naotoshi Nakashima: "Dynamic Dendrimer at Electrified Interface : Potential Dependent Adsorption-Desorption and Reorientation of a 4-Pyridyl-Modified PAMAM Dendrime"Chemical Communications. 18. 2116-2117 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara, Kohei Uematsu, Kumi Nagata: "Dynamic phase change and adsorption-desorption of 4-pyridyl tenninated amphiphiles possessing an amide functionality at a Au(111) electrode as tracked by electrochemical measurement"Journal of Electroanalytical Chemistry. 550-551C. 219-228 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Dynamic functional dendriuners on electrode surface"Polymer Manufacture (Japan). 52(2). 57-62 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Regulation of dynamic movements of molecular assembling films and nano-substances by potential control on electrode surface"Surface Science (Japan). 25(2). 98-103 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara, Kosuke Miuchi: "Double potential step chrono-reflectometory approach to bi-stable potential region of the faradaic phase transition of heptyl viologen at a HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Characteristics of faradaic phase transition of an adsorption layer of heptyl viologen at a basal plane HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. 524-525・0. 68-76 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Dynamic Dendrimer at Electrified Interface : Potential Dependent Adsorption-Desorption and Reorientation of a 4-Pyridyl-Modified PAMAM Dendrimer"Chemical Communications. 2002・8. 2116-2117 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 相樂隆正: "電極表面上で機能するデンドリマー"高分子加工. 52・2. 57-62 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 相樂隆正: "電極表面上における分子集合組織やナノクラスターの電位による動的挙動制御"表面科学. 25・2. 98-103 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Double potential step chrono-reflectometory approach to bi-stable potential region of the faradaic phase transition of heptyl viologen at a HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. (未定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Characteristics of faradic phase transition of an adsorption layer of heptyl viologen at a basal plane HOPG electrode"Journal of Electroanalytical Chemistry. 524-525・0. 68-76 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Sagara: "Dynamic Dendrimer at Electrified Interface : Potential Dependent Adsorption-Desorption and Reorientation of a 4-Pyridyl-Modified PAMAM Dendrimer"Chemical Communications. 2002・8. 2116-2117 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 相樂隆正: "電極表面上で機能するデンドリマー"高分子加工. 52・2. 57-62 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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