特異反応場を有する界面ナノ組織体の構築

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10126219
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
• キーワード: 自己組織化単分子膜 / 大環状金属錯体 / 電極触媒反応 / 電気化学振動現象 / 過酸化水素 / ナノ組織体 / ラジカル修飾電極 / 分光電気化学

研究概要

本研究では,新規大環状錯体の自己組織化単分子層(self-assembled monolayer,SAM)を用いる電極界面のナノ組織化及びラジカル修飾電極の構築を実現し,その電子移動と触媒機能を解明した。本年度は次の成果を得た。
1. 新規環状金属錯体とて14員環のペンタアザ環状ニッケル及び銅二量体のテンプレート合成法を確立した。さらに,Au-S結合を利用して金電極表面上にこの環状錯体が自己組織化した単分子層(SAM)修飾電極を構築した。これらSAM電極のレドックス挙動,H_2O_2酸化触媒能,溶存レドックス種に対する選択的電極反応制御能をin situ分光電気化学法で解明した。電極触媒能の新しい概念を提案した。
2. ニトロキシルラジカル高分子修飾電極を構築し,アルコールの酸化に対する特異な電極触媒能を見い出し,その反応機構を回転円盤電極による対流ボルタンメトリー及び分光電気化学測定を用いて定量的に解析することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Y.CHE: "New Oscillatory Phenomena in the Redox Reaction of O_2/O_2^- Couple on Hanging Mercury Drop Electrode in Acetone" Chem.Lett.97-98 (1998)
• [文献書誌] Y.CHE: "Solvatochromic Linear Solvation Energy Relationships for Solubility of O_2 in Various Solvents" Bull.Chem.Soc.Jpn.71. 651-656 (1998)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Electrochemical and Spectroscopic Studies on Nickel(II/III)Complexes with Novel 14-membered Hexaaza---" Electrochim.Acta. 43・9. 1013-1021 (1998)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Electrochemical and Spectral Properties of Novel Dinickel(II)and Dicopper Complexes with N,N-linked.--" Electrochim.Acta. 44. 269-278 (1998)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Monolayer Films of a Nickel(II)Pentaazamacrocyclic Complex for the Electrocatalytic Oxidation of Hydrogen--" J.Electroanal.Chem.444. 145-150 (1998)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Electrochemical Characteristics of Self-Assembled Monolayers of a Novel Nickel(II)Pentaazamacrocylic--" Langmuir. 14・5. 1108-1115 (1998)
• [文献書誌] K.YAMADA: "Microelectrode with Leak of Solution" Denki Kagaku. 66・3. 321-325 (1998)
• [文献書誌] F.KITAMURA: "In Situ IR Spectroscopic Study of Water at a Polycrystalline Gold Electrode Surface" J.Electroanal.Chem.452・1〜2. 241-249 (1998)
• [文献書誌] F.KITAMURA: "Kinetic and In Situ Infrared Spectroscopic Study of FeC(N)_6^3-14-Couple on a Platinum Single Crystal Electrode" J.Electroanal.Chem.456・1〜2. 113-120 (1998)
• [文献書誌] S.KISHIOKA: "Spectroelectrochemical Detection of an Intermediate in the Alcohol Oxidation Process with a Nitroxyl Radical" Chem.Lett.343-344 (1998)
• [文献書誌] S.KISHIOKA: "Reaction Mechanism and Kinetics of Alcohol Oxidation at Nitroxyl Radical Modified Electrodes" J.Electroanal.Chem.452・1〜2. 179-186 (1998)
• [文献書誌] Y.B.LIAO: "Normal Pulse Voltammetry for Facilitated Ion Transfer Processes across Two Immiscible Liquid-Liquid--" Electrochim.Acta. 44. 117-124 (1998)
• [文献書誌] 大坂武男: "O_3とO_2-オゾンがこわれるしくみ-" 化学と教育. 46・2. 100-104 (1998)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Interfacial Infrared Reflection Spectroscopic Evidence for Potential-Dependent Electrocatalytic--" J.Phys.Chem.B. 103・1. 83-88 (1999)
• [文献書誌] J.F.WU: "Hydrodynamic Chronocoulometric Determination of Diffusion Coefficients and Concentrations of Dioxygen--" Anal.Chem.(発表予定). (1999)
• [文献書誌] S.A.JOHN: "A Monomer-Dimer Equilibrium in Self-Assembled Monolayers of N-Ethyl-N'-Octadecylviologen--" J.Electroanal.Chem.(発表予定). (1999)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Enhanced Electrostatic Interactions for Selective and Controllable Permeation of Ionic Species--" J.Electroanal.Chem.(発表予定). (1999)
• [文献書誌] S.A.JOHN: "Electrocatalytic Reduction of Dioxygen by the Assembly of Asymmetric Viologen on Gold Electrodes" J.J.Deuterium Sci.(発表予定). (1999)
• [文献書誌] K.V.GOBI: "Selective Anion Recognition and Electrochemical Characteristics of a Self-Assembled Monoluyer of Nickel(II)--" J.Electroanal.Chem.(発表予定). (1999)
• [文献書誌] 大坂武男(分担): "表面技術便覧" 日刊工業新聞社(表面技術協会編), 1386 (1998)
• [文献書誌] 大坂武男(共著): "活性酸素とくらし(発表予定)" 丸善(株), (1999)