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長距離伝搬型プラズモンを利用した電極触媒表面の高感度振動分光

研究課題

研究課題/領域番号 24550002
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
研究機関北海道大学 (2013-2014)
お茶の水女子大学 (2012)

研究代表者

八木 一三  北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 教授 (40292776)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード表面増強ラマン散乱 / プラズモニック結晶 / 電極触媒反応 / in situ計測 / 長距離伝搬表面プラズモン / ささやきの回廊モード / 表面プラズモン定在波 / 金属ー軽元素伸縮振動 / 長距離伝搬型プラズモン / 電極触媒 / 粒子埋込型球状セグメントボイド
研究成果の概要

電極触媒活性が高い白金やパラジウムなどの金属では、表面プラズモン活性が低く、表面増強ラマン散乱(SERS)分光法のようなその場振動分光法を適用することが困難であった。本研究では長距離伝搬型表面プラズモン(LRSP)やプラズモニック結晶内に誘起される”ささやきの回廊”モード結合プラズモン定在波を利用して、白金電極表面に吸着した分子の振動スペクトルを増強し、電極反応進行状態での計測を可能にした。このようにして得られた情報に基づき、より高性能な電極触媒を開発するための基盤技術を確立できた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Molecular Structure of Buried Perfluorosulfonated Ionomer/Pt Interface Probed by Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      I. Yagi, K. Inokuma, K. Kimijima, H. Notsu
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 118 号: 45 ページ: 26182-26190

    • DOI

      10.1021/jp5083592

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Micro-to-Nanostructures to probe electrocatalysts by SERS2013

    • 著者名/発表者名
      I. Yagi, K. Inokuma, N. Ohta
    • 雑誌名

      ECS Transaction

      巻: 45(20) 号: 20 ページ: 103-109

    • DOI

      10.1149/04520.0103ecst

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Dynamics of Photogenerated Electrons in CdS Nanocluster Multilayers Assembled on Solid Substrates: Effects of Assembly and Electrode Potential2013

    • 著者名/発表者名
      Ichizo Yagi, Kensuke Mikami, Masayuki Okamura, Kohei Uosaki
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 14 号: 10 ページ: 2174-2182

    • DOI

      10.1002/cphc.201300427

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-to-Nanostructures to probe electrocatalysts by SERS2013

    • 著者名/発表者名
      I. Yagi, K. Inokuma, N. Ohta
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粒子埋込型SSVプラズモニック結晶基板におけるin situ電気化学SERS計測2014

    • 著者名/発表者名
      猪熊喜芳、八木一三
    • 学会等名
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 粒子埋込型プラズモニック結晶基板における電気化学SERSその場計測2014

    • 著者名/発表者名
      八木一三、猪熊喜芳
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会2014
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プラズモニック結晶基板におけるSERS 活性化と電極反応計測への応用2014

    • 著者名/発表者名
      八木一三
    • 学会等名
      2014年度日本分光学会北海道支部シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In situ observation of O-Metal Vibrations at Pt and Au Electrodes by Plasmonic Crystalline-based SERS2014

    • 著者名/発表者名
      Ichizo Yagi, Kiyoshi Inokuma
    • 学会等名
      225th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton Orland Bonnet Creek(米国フロリダ州オーランド)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SERS活性なプラズモニック結晶基板における白金電極反応のその場計測2013

    • 著者名/発表者名
      八木一三、猪熊喜芳
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモニック結晶構造に基づくSERS活性基板の構築と電極触媒研究への応用2013

    • 著者名/発表者名
      八木一三
    • 学会等名
      日本分光学会高感度表面・界面分光部会第5回シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粒子埋込型SSV プラズモニック結晶基板の電気化学SERS2013

    • 著者名/発表者名
      猪熊喜芳、太田鳴海、八木一三
    • 学会等名
      電気化学会第80記念大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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