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油|水|半導体電極の三相界面を利用したナノワイヤーの電解形成

研究課題

研究課題/領域番号 15651043
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ構造科学
研究機関福井大学

研究代表者

青木 幸一  福井大学, 工学研究科, 教授 (80142264)

研究分担者 陳 競鳶  福井大学, 工学研究科, 助教授 (50311676)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード油水界面 / 電気化学分析 / 微小電極 / エマルション / フェロセン / ポリシロキサン / ボルタモグラム / 三相界面 / 定常状態 / 酸化還元 / 電極反応 / イオン移動 / 電流電位曲線
研究概要

電極上に互いに混合しない油水界面を乗せると、電極相|液相および油相|水相界面が出会う三相界面ができる。三相界面は面と面との交線であるから、数学的には無限小幅の線、現実には分子幅の線になるはずである。この線上で電子導電体を析出させれば、幅がナノメートルのワイヤーができる。そのためには、反応する界面が定常状態となることが必要だが、これまでは油中にイオンが拡散してしまうので、定常状態が得られていなかった。新しい発想として次の条件を考えた。(a)油相にのみ、電荷を持たない酸化還元種があること、(b)油相の酸化還元種は水相のイオンと出会って始めて電極反応すること、(c)水相のイオンが油相に移動しないこと。これら条件を本研究室で開発した界面の操作法およびイオン移動の制御・測定法を応用することにより、定常状態が達成できる可能性を見出した。
(1)フェロセンを含むポリシロキサンの滴を電極に置き、そこに支持電解質を含む水相を入れる測定装置を作製した。
(2)陰イオンの種類を種々変えてボルタモグラムを測定し、定常状態となる実験条件を求めた。
(3)一定の種々の電位において、三相界面近傍のビデオを撮影した。界面の幅を測定した。
(4)定電位電解による電流時間曲線およびCVの電位掃引速度の変化による測定値を、物質移動電流の式を基にして解析し、三相界面の反応幅を算出した。
(5)油相に塩を溶解し、3相界面にエマルションの形成が見られた。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Is voltammetric current proportional to the number of transferring electrons of multi-charged ions or 3/2 powers of the number?2005

    • 著者名/発表者名
      K.Aoki
    • 雑誌名

      Electroanalysis (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-standing polyaniline film of mono-particle layer2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Mohammad Abu
    • 雑誌名

      Electrochim.Acta (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of electrochemical activity by small-sizing the vinylferrocene-immobilized polystyrene latex particles2004

    • 著者名/発表者名
      Cuiling Xu
    • 雑誌名

      Langmuir 20

      ページ: 10194-19199

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal metallization of silver stearate-coated nanoparticles owing to destruction of the shell structure2004

    • 著者名/発表者名
      Nianjun Yang
    • 雑誌名

      Phys.Chem.B 108

      ページ: 15027-15032

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Aoki, Jingyian Chen: "Charge transfer reactions of silver stearate nanoparticles in suspensions"Langmuir. 19. 9904-9909 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yousuf Mohammad Abu, Koichi Aoki: "Electrochemical properties of mono-particle-layer films of polyaniline-coated latex microspheres"J.Electroanal.Chem.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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