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イオン液体界面の電気二重層形成機構の解明と機能化への指針

研究課題

研究課題/領域番号 23350005
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 物理化学
研究機関東京工業大学 (2013)
名古屋大学 (2011-2012)

研究代表者

大内 幸雄  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (60194081)

連携研究者 森田 明弘  東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (70252418)
石山 達也  富山大学, 理工学研究部, 講師 (10421364)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2012年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2011年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードイオン液体 / 界面 / 電気二重層 / 表面・界面物性
研究成果の概要

本研究は、古典的な希薄電解質溶液で定義される界面電気二重層が、無溶媒電解質液体であるイオン液体に暗黙の内に適用される誤った現状に鑑み、これを物理化学の基礎的問題として再構築し当該分野の誤謬の解決を図る。
我々はPt, Au基板上における超高純度イオン液体のアニオンならびにカチオンの吸着・脱着の電位依存性を、それぞれの電気化学窓内において赤外-可視和周波発生振動分光法(IV-SFG法)を用いて計測することに成功した。イオン液体の吸脱着の電位依存性は熱平衡状態にありながら電位ヒステリシスを伴い、その幅は1V程度にも達すること、またヒステリシスの形状が基板金属によっても異なることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2014 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structures of ionic liquid-water mixtures investigated by IR and NMR spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      S. Cha, M. Ao, W. Sung, B. Moon, B. Ahlstrom, P. Johansson, Y. Ouchi, and D. Kim
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys

      巻: 16 号: 20 ページ: 9591-9601

    • DOI

      10.1039/c4cp00589a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Visible Fluorescence from Ionic Liquids2013

    • 著者名/発表者名
      S. Cha, T. Shim, Y. Ouchi, and D. Kim
    • 雑誌名

      J. Phys.Chem. B

      巻: 117 号: 37 ページ: 10818-10825

    • DOI

      10.1021/jp4006313

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Side chain effect on electronic structure of spin-coated films of [6,6]-phenyl-C-61-butyric acid methyl ester and its bis-adduct2013

    • 著者名/発表者名
      K. Akaike K. Kanai, Y. Ouchi, K. Seki
    • 雑誌名

      Chemical Physics

      巻: 415 ページ: 31-35

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2013.02.011

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intermolecular dynamics of room temperature ionic liquids having imidazolium cations2013

    • 著者名/発表者名
      H. Jun
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 179 ページ: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2012.12.013

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of alkyl chain length dependent characteristics of imidazolium based ionic liquids [Cnmim]+[TFSA]- by Brillouin and dielectric loss spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      H. J. Kwon
    • 雑誌名

      Current Applied Physics

      巻: 13 号: 1 ページ: 271-279

    • DOI

      10.1016/j.cap.2012.07.023

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イオン液体の表面・界面構造2013

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 雑誌名

      真空

      巻: 56 ページ: 11-18

    • NAID

      10031156419

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interface electronic structure between organic semiconductor film and electrode metal probed by photoelectron yield spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kanai, M. Honda, H.Ishii, Y. Ouchi, K.Seki
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 13 号: 2 ページ: 309-319

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2011.11.024

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure, Spin Polarization, Solid-State Electrochemistry, and High n-Type Carrier Mobility of a Paramagnetic Semiconductor : Vanadyl Tetrakis (thiadiazole) porphyrazine2012

    • 著者名/発表者名
      三吉康仁
    • 雑誌名

      Inorg.Chem.

      巻: 51 号: 1 ページ: 456-462

    • DOI

      10.1021/ic201880g

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Nano-crystallization of an Ionic Liquid2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Jeon
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108 号: 5 ページ: 55502-55502

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.055502

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Vibrational Spectroscopic Studies on Water/Ionic Liquid([Cnmim]TFSA : n=4,8) Interfaces2011

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

      Faraday Discussions

      巻: 154 ページ: 289-301

    • DOI

      10.1039/c1fd00061f

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nonlinear Vibrational Spectroscopic Studies on Liquid/Liquid Buried Interfaces of Ionic Liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      India-Japan Joint Workshop on Frontiers in Molecular Spectroscopy
    • 発表場所
      Todaiji Cultural Center, Nara, Japan
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultraslow relaxation process at surfaces of dicationic ionic liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      248th American Chemical Sciety National Meeting
    • 発表場所
      Moscone convention center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How Mesoscopic Bulk Structures Affect Interfaces of Ionic Liquids?2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      33rd International Conference on Solution Chemistry
    • 発表場所
      Kyoto TERRSA, Kyoto Japan
    • 年月日
      2013-07-07 – 2013-07-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear Vibrational Spectroscopy and Molecular-Dynamics Simulations on Water/Ionic Liquid Interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      International workshop on Water at Interfaces: New developments in Physics, Chemistry and Biology
    • 発表場所
      Ecole de Physique des Houches, France
    • 年月日
      2013-04-15 – 2013-04-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤外-可視和周波発生分光法を用いたイオン液体[Cnmim][OTF] + 水混合系の表面構造に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      日本化学会第93回春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(草津)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear vibrational spectroscopic studies on liquid/liquid buried-interfaces of ionic liquids2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      14th International Conference on Vibrations at Surfaces
    • 発表場所
      ニチイ学館(神戸)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear Vibrational and Molecular Dynamic Simulation Studies on Ionic Liquid/Molecular Liquid Interfaces2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      244th ACS National Meeting and Exposition, Division of Computers in Chemistry
    • 発表場所
      Philadelphia Convention Center, Philadelphia, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cationic and anionic orientational controls of Gibbs layers at water/ionic liquids buried-interfaces studied by IV-SFG vibrational spectroscopy and MD simulations2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists 2012
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体のドメイン構造は界面秩序構造を如何に左右するか?2012

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      第3回イオン液体討論会
    • 発表場所
      沖縄県男女共同参画センター(那覇)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 赤外-可視和周波発生分光法を用いたイオン液体[Cnmim][OTf] + H2O混合系の表面構造の研究2012

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルカン/イオン液体[bmim]X(X=PF6,[TFSA])液/液界面構造に関する微視的構造研究2012

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 金属/有機層界面における電子構造とキャリア注入特性の同一環境下測定2012

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      2012年春季第59回応用物理学連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学( 東京)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体の液体/液体界面における局所構造の分子科学2012

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      第5回SFG研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン液体の液体/液体界面における局所構造の分子科学2011

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      第2回イオン液体討論会
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都(京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence Correlation Spectroscopy Study on the Room-temperature Ionic Liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Advanced Materials and Devices
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 和周波振動分光と分子動力学計算を用いた水/イオン液体界面構造の研究2011

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 非線形振動分光法を用いたイオン液体/電極界面のin-situ計測2011

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      2011年電気化学秋季大会シンポジウム
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear Vibrational Spectroscopic Studies on Water/Ionic Liquid ([Cnmim]TFSA: n=4,8) Interfaces2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      Faraday Discussions
    • 発表場所
      Belfast (UK)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydrogen Bonding and Local Structures of Ionic Liquids/H2O,Alcohols Interfaces Studied by Nonlinear Vibrational Spectroscopy and MD Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ouchi
    • 学会等名
      4th Congress on Ionic Liquid
    • 発表場所
      Washington DC (USA)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 和周波発生振動分光法による液体/液体界面の直接観測

    • 著者名/発表者名
      大内幸雄
    • 学会等名
      日本表面科学会第72回表面科学研究会
    • 発表場所
      東京理科大森戸記念館(東京)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] イオン液体の科学ー新世代液体への挑戦2012

    • 著者名/発表者名
      西川恵子
    • 総ページ数
      374
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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