| 研究課題/領域番号 |
21K05109
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
巽 広輔 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (60336609)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ポーラログラフィー / インクジェット / 液体電極 / 電気化学測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子伝導体の粉末とバインダー液体とを混合して調製した液状電極を用い、電極表面の更新方法としてインクジェット技術を導入することにより、新しいポーラログラフィーを確立する。電極が液体であるという特性に基づき、電気毛管曲線の測定等、固体電極では困難な測定へと研究を展開する。滴下水銀電極を用いる従来のポーラログラフィーでしか検討されてこなかった課題に種々の液状電極を用いて取り組み、電極｜電解質溶液界面の物性について新たな知見を得る。
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| 研究実績の概要 |
電子伝導体の粉末（主として炭素粉末）とバインダー液体とを混合して調製した液状電極を用い、電極表面の更新方法としてインクジェット技術を導入することにより、新しいポーラログラフィーを確立することが本研究の目的である。前年度までに、高粘度液体に適用できる特殊なインクジェット装置を用い、液状炭素電極を再現性良く吐出し電気化学測定するための種々の実験条件を決めることができた。しかしながら、連続使用する際にキャピラリーが詰まりやすいという問題が依然としてあり、この原因は炭素粉末の凝集によるものと考えられた。そこで長時間にわたって安定な液状炭素を調製する必要があった。本年度は、この点を中心に改良を重ねた。具体的には、分散剤を添加することと、異なるバインダー液体を用いることを検討した。まず分散剤については、ナノカーボン素材の分散剤として用いられているコール酸等の化合物を中心に種々検討したが、有効なものは見出されなかった。つぎにバインダー液体については、当初は炭素粉末と密度差が小さく、また粘度が小さいものを中心に検討していたが、それらの多くは炭素粉末に対する濡れ性が悪く、炭素粉末とバインダー液体が分離しやすいことが見出された。そこで、むしろ粘度が高いバインダー液体を用いたところ、長時間にわたって分離しない液状炭素が調製できた。粘度が高くなるとインクジェット装置による吐出が困難になるが、本研究で用いている高粘度液体用の特殊なインクジェット装置では、問題なく吐出できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
液状電極が分離して長時間測定が困難、という前年度まで問題になっていた点について、バインダー液体を適切に選択することにより問題が解消された点で、一定の成果があったと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
電極部分でのオーム降下が大きく、得られた電流－電位曲線が横方向に広がった形となる点は依然として問題であり、今後はこの点を改良する必要があると考えている。そのアイデアの一つとして、電流－電位曲線測定の際、同時に電極部分の抵抗を測定し、オーム降下にともなう電流－電位曲線のずれを補正することを検討する。
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