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放射光利用表面X線散乱法による電気化学活性界面の構造ダイナミクス解析

研究課題

研究課題/領域番号 17034017
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

近藤 敏啓  お茶の水女子大学, 理学部, 助教授 (70240629)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード構造・機能材料 / 自己組織化 / 超薄膜 / ナノ材料 / 放射線・X線・粒子線 / 電気化学活性界面 / 表面X線散乱法 / 単結晶電極
研究概要

本研究では、放射光利用表面X線散乱(Surface X-ray Scattering ; SXS)法を利用して高い空間分解能で電気化学活性な電極/溶液界面の三次元構造を決定する事に加え、時間分解能が低いというこれまでのSXS法の欠点を装置や電気化学セルの工夫によって克服し、電気化学活性界面の構造ダイナミクスを高い時間分解能で測定・解析する事を目的としている。今年度は、電気化学分野では参照電極として日常的に利用されており、銀塩写真のもとともなっている銀/塩化銀反応に着目した。その成果としては、通常の銀電極では測定木可能な銀/塩化銀反応の構造追跡を、Au(111)単結晶電極上にアンダーポテンシャル析出(UPD)させたAg超薄膜を利用して、SXS法とともに走査型プローブ顕微鏡(STM)および水晶振動子マイクロバランス(EQCM)測定を利用して行った。Au(111)単結晶上にUPDさせた銀超薄膜は二層膜であることは、すでに報告しているが、この電極を塩化物イオンを含む電解質溶液に-0.2V(vs.Ag/AgCl,sat.NaCl)で浸しても、その二層膜構造は保持されていた。このAu(111)上銀二層膜を酸化(塩素化)するとAu(111)上に塩化銀のクラスター形成をともなって(【square root】13×【square root】13)R13.9°構造の塩化銀一層膜を経由して、(4×4)構造の塩化銀一層膜となり、これを還元(脱塩素化)するともとの銀二層膜とは異なり銀一層膜となることを明らかにした。また、これらの反応ダイナミクスを追跡し、還元に比べて酸化反応の方が極端に遅く、塩化銀の原子レベルでの二次元配列にはかなりの時間を要することが分かった。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Self-Assembled Monolayers (SAMs) with Photo-Functionalities2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kondo
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology C : Photochemistry (in press)

    • NAID

      10019485475

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Studies of Electrode Surfaces Using In situ Surface X-ray Scattering Technique2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kondo
    • 雑誌名

      Hyomen Kagaku 27 (10)

      ページ: 586-590

    • NAID

      10020125513

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoconversion of a redox-active self-assembled monolayer : In situ probing of photoinduced CO dissociation from a ruthenium cluster center on gold.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Abe
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44(3)

      ページ: 416-419

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical Assembly an Potential-Dependent Plasmon Absorption of Au Nanoclusters Covered with a 4-Aminothiophenol Selr-Assembled Monolayer.2005

    • 著者名/発表者名
      I.Okamura
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. 109(20)

      ページ: 9897-9904

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] ナノテク入門シリーズ第2巻ナ丿テクのための化学・材料入門ボ卜ムアップ構築-金属および半導体基板表面への機能性分子層の形成2007

    • 著者名/発表者名
      近藤 敏啓(共著)
    • 出版者
      共立出版(日本表面科学会編)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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