高輝度放射光を利用した表面Ｘ線散乱法による固／液界面ナノ構造ダイナミクス追跡

• 研究課題/領域番号: 23550009
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 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, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (70240629)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 電気化学 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 構造・機能材料 / 触媒・化学プロセス / 複合材料・物性 / 表面Ｘ線散乱法 / 単結晶電極

研究概要

本研究は、高輝度放射光を利用した表面Ｘ線散乱法により、固／液界面の静的構造および動的構造を空間・時間分解能高く追跡し、固／液界面反応の反応機構を原子レベルで明らかにすることを目的とした。具体的な反応は、金上の銀薄膜の塩素化／脱塩素化反応機構、金上への白金薄膜形成機構、および白金／高分子膜界面における表面酸化還元反応である。その他、金上へ白金超薄膜を形成させることで触媒能を高めることにも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 固液界面へのその場共鳴表面X線散乱法の適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤敏啓, 魚崎浩平
  • 雑誌名: 表面科学 巻: Vol. 34, No. 7 ページ: 385-388
  • NAID: 10031184987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Pt(111)/Ionomer Membrane Interface and Its Bias-Induced Change in Membrane Electrode Assembly (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Masuda, H. Fukumitsu, T. Kondo, H. Naohara, K. Tamura, O. Sakata, and K. Uosaki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: Vol. 117, No. 23 号: 23 ページ: 12168-12171
  • DOI: 10.1021/jp402251z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Layer-by-layer Deposition of Pseudomorphic Pt Layers on Au(111) Electrode Surface Confirmed by Electrochemical and In situ Resonance Surface X-ray Scattering Measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata, N. Hayashi, T. Sakurai, A. Kurokawa, H. Fukumitsu, T. Masuda, K. Uosaki, and T. Kondo
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: Vol. 116, No. 50 号: 50 ページ: 26464-26474
  • DOI: 10.1021/jp3101283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Catalysts Confined on and Within Molecular Layers Formed on a Si (111) Surface with Direct Si-C Bonds (2012)
  • 著者名/発表者名: Masuda, T.
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 24 号: 2 ページ: 268-272
  • DOI: 10.1002/adma.201102491
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光利用表面X線散乱(SXS)法の固/液界面への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤敏啓
  • 雑誌名: 触媒 巻: Vol. 53, No. 3 ページ: 178-182
  • NAID: 10028224057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Au(111)単結晶上に電析した Pt単原子層の原子配列決定とその酸素還元触媒能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤敏啓
  • 雑誌名: 表面科学 巻: Vol. 32, No. 11 ページ: 692-697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrocatalytic Activity for Oxygen Reduction Reaction of Pseudomorphic Pt Monolayer Prepared Electrochemically on a Au(111) Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, C. Song, N. Hayashi, T. Sakurai, M. Shibata, H. Notsu, and I. Yagi
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: Vol. 40, No. 11 号: 11 ページ: 1235-1237
  • DOI: 10.1246/cl.2011.1235
  • NAID: 130004426087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Hydrated Sodium Ions and Water Molecules Adsorbed on the Mica/Water Interface (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Sakuma
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 巻: 115 号: 32 ページ: 15959-15964
  • DOI: 10.1021/jp111936s
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Electrochemical, Electrochemical Quartz Crystal Microbalance, Scanning Tunneling Microscopy, and Surface X-ray Scattering Studies on Ag/AgCl Reaction at the Underpotentially Deposited Ag Bilayer on the Au(111) Electrode Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Uosaki, J. Morita, T. Katsuzaki, S. Takakusagi, K. Tamura, M. Takahashi, J. Mizuki, T. Kondo
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 115 号: 25 ページ: 12471-12482
  • DOI: 10.1021/jp2010502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of Platinum Dissolution Mechanism Using a Highly Sensitive Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, M. Shibata, R. Horiuchi, I. Yagi, and T. Kondo
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 40 号: 4 ページ: 402-404
  • DOI: 10.1246/cl.2011.402
  • NAID: 130004426185
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ａｕ（１１１）単結晶上に電析したＰｔ単原子層の原子配列決定とその酸素還元触媒活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤敏啓
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 32 号: 11 ページ: 692-697
  • DOI: 10.1380/jsssj.32.692
  • NAID: 10029879726
  • ISSN: 0388-5321, 1881-4743
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光利用表面Ｘ線散乱（SXS）法の固／液界面への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤敏啓
  • 雑誌名: 触媒 巻: 53 ページ: 178-182
  • NAID: 10028224057
  • 査読あり
• [学会発表] Electro-catalytic Activities of Pseudomorphic Platinum Layers Electrochemically Prepared on Au(111) Single Crystal Electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo
  • 学会等名: 2013 FC-Cubic Symposium
  • 発表場所: Aome, Japan
  • 年月日: 2013-12-12
• [学会発表] Potential Dependent Structures at Pt(111) Single Crystal Electrode/Perchloric Acid Electrolyte Interface Studied by Surface X-ray Scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, N. Aoki, T. Masuda, and K. Uosaki
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco, U.S.A.
  • 年月日: 2013-10-27
• [学会発表] Electro-catalytic Activities of Pseudomorphic Platinum Layers Electrochemically Prepared on Au(111) Single Crystal Electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo
  • 学会等名: 2013 FC-Cubic Symposium
  • 発表場所: Aome (Japan)
  • 招待講演
• [学会発表] RRDE Studies on Oxygen Reduction and Hydrogen Oxidation Reactions of Pd Single Crystal Electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kawabuchi, M. Ishizaki, and T. Kondo
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco (U.S.A.)
• [学会発表] Electrochemical Construction of Ni and Co Core - Pt Shell Nanoparticles as Catalysts for Oxygen Reduction Reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nagai, M. Kawabuchi, and T. Kondo
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco (U.S.A.)
• [学会発表] Structural Studies of Binding Group Terminated Self-Assembled Monolayers on Au(111) for Construction of Flatly Adsorbed Porphyrin Layers (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Arisaka, B. Zhang, N. Aoki, and T. Kondo
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco (U.S.A.)
• [学会発表] Activities of Pseudomorphic Pt Layers Electrochemically Prepared on Au(111) for Various Electrocatalytic Reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ishizaki, M. Kawabuchi, I. Yagi, and T. Kondo
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco (U.S.A.)
• [学会発表] Formation Process of Self-Assembled Monolayer of Porphyrin Molecule with 4 Thiol Groups on Au(111) (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Aoki, B. Zhang, T. Arisaka, and T. Kondo
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco (U.S.A.)
• [学会発表] Structural Transition of Alkylthiol/Au(111) Interface during Self-Assembly Process (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Uosaki and T. Kondo
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco (U.S.A.)
• [学会発表] Potential Dependent Structures at Pt(111) Single Crystal Electrode/Perchloric Acid Electrolyte Interface Studied by Surface X-ray Scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, N. Aoki, T. Masuda, and K. Uosaki
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] Layer-by-layer Pt Electrodeposition on Au Single Crystal Surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, M. Shibata, T. Masuda, and K. Uosaki
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting
  • 発表場所: Honolulu, U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] Precise Determination of Electrochemical Interfacial Structures by in situ Surface X-ray Scattering (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo and K. Uosaki
  • 学会等名: Electrochemistry Workshop in Diamond
  • 発表場所: Abingdon, U.K.
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] In situ Observation of Adsorption Behaviors of Nafion Side-Chain Model Compounds on Electrodes by ATR-SEIRAS (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, N. Ohta, H. Notsu, T. Kondo, and I. Yagi
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] Electrochemical Construction of Pt Nanoparticles As a Catalyst for Oxygen Reduction Reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Aso, T. Wada, and T. Kondo
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] RRDE Studies on Oxygen Reduction Reaction of Pd Single Crystal Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kawabuchi, T. Wada, M. Shibata, and T. Kondo
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] Electrocatalytic Activity for Oxygen Reduction Reaction of Pseudomorphic Pt Monolayer Electrochemically Prepared on a Au(111) Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Wada, M. Shibata, M. Kawabuchi, I. Yagi, and T. Kondo
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] Structural Studies on Self-Assembled Monolayer of Porphyrin Derivative on Au(111) (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Aoki, B. Zhang, R. Kuwana, T. Wada, and T. Kondo
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] Electrochemical Quartz Crystal Microbalance Studies on Pt and Pd Ultra-Thin Films on Gold (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kurokawa, M. Shibata, T. Wada, and T. Kondo
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] Layer-by-layer Pt Electrodeposition on Au Single Crystal Surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, M. Shibata, T. Masuda, and K. Uosaki
  • 学会等名: 222nd ECS Meeting (PRiME2012)
  • 発表場所: Honolulu (U.S.A.)
• [学会発表] Precise Determination of Electrochemical Interfacial Structures by in situ Surface X-ray Scattering Using Synchrotron Radiation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo and K. Uosaki
  • 学会等名: Electrochemistry Workshop in Diamond
  • 発表場所: Abingdon (U.K.)
  • 招待講演
• [学会発表] Electrocatalytic Activity of Pseudomorphic Pt Monolayer Electrodeposited on Single-crystal Au(111) (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata, C. Song, T. Sakurai, N. Hayashi, H. Notsu, I. Yagi, and T. Kondo
  • 学会等名: The 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Prague (Czech Republic)
• [学会発表] Layer-by-Layer Deposition of Pt on Au Single Crystal Surfaces Studied by In situ Resonance Surface X-ray Scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, M. Shibata, T. Masuda, and K. Uosaki
  • 学会等名: ISSS-6
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Layer-by-Layer Formation of Pt Ultrathin Films on Au(111) Surface Studied by in situ Resonance Surface X-ray Scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, M. Shibata, T. Masuda, and K. Uosaki
  • 学会等名: 220th ECS Meeting
  • 発表場所: Boston, U.S.A.
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] In situ Investigation on the Structures at Electrode/Electrolyte Interfaces by Surface X-ray Scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo and K. Uosaki
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of ISE
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] In-situ Investigation on the Structures at Electrode/Electrolyte Interfaces by Surface X-ray Scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo and K. Uosaki
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of ISE(招待講演)
  • 発表場所: Niigata, Japan
• [図書] "Self-Assembled Monolayer (SAM)", ("Organized Organic Ultrathin Films - Fundamentals and Applications", Edited by K. Ariga, Wiley-VCH, Chap. 2 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, R. Yamada, and K. Uosaki
• [図書] Organized Organic Ultrathin Films - Fundamentals and Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kondo, Ryo Yamada, and Kohei Uosaki
  • 総ページ数: 35
  • 出版者: Wiley-VCH