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2010 年度 実績報告書

固-液界面における電気二重層の基礎的理解に向けた局所構造解析の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 22350008
研究機関大阪大学

研究代表者

福井 賢一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60262143)

研究分担者 横田 泰之  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (00455370)
キーワード表面・界面物性 / 電極表面 / 電気二重層 / 電気化学 / 局所構造解析
研究概要

今年度は以下の3つの研究を実施して,論文,学会発表により成果を示してきた
1. エネルギー散逸コントラストの起源の解明と電気二重層局所構造解析への応用
申請者らは電極界面で分子の電子移動反応による電荷の可逆的変化に伴い,力検出を行うカンチレバーのエネルギー散逸量が変化することを見いだしたが,その起源を検証する実験を行った.その結果,分子の酸化に伴う電気ダイポールの形成が重要であること見出し,2報の論文として報告した(次頁の最初の2報)
2. イオン液体/電極界面の局所造の直観測
表面電荷をもたない炭素電極表面上でイオン液体との界面では固相的なイオン液体分子ペアからなる層構造渉できること,平坦で均質な電極表面であっても層の厚みは不均一で,流動的なイオン液体と接していてもステップをもつ層構造をとることを初めて見出した.応用上重要なイオン液体の電極反応にとって,非常に意義のある発見で,次頁3つめの論文として報告した
3. 光子分光計測を目指したイオン液体薄層形成方法の検討
有機溶媒にイオン液体分子を溶解し,スピンコート法により溶媒を揮発させながら電極上にイオン液体薄膜の形成が可能となった.この手法によって,電極上に固定した酸化還元活性な分子の電子移動に関わる最高占有準位が,イオン液体に被覆されることによって低結合エネルギー側にシフトを受けることを,光電子分光によって直接観測することに成功した

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Observation of redo-state dependent reversible local structural change of ferrocenyl-terminated molecular island by electrochemical frequency modulation AFM2010

    • 著者名/発表者名
      K.Umeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 26 ページ: 9104-9110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential Dependent Changein Local Structure of Ferrocenyl-terminated Molecular Islands by Electrochemical Frequency Modulation Atomic Force Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      K.Umeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      J.Vac.Sci.Technol.B..

      巻: 28 ページ: C4D40-45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of layered structures at ionic liquid/solid interfaces by using frequency-modulationatom force microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Yokote, T.Harada, K.Fukui
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 46 ページ: 8627-8629

    • 査読あり
  • [学会発表] イオン液体/固体界面に形成される層状構造の周演数変調原子間力顕微鏡による観察評価2011

    • 著者名/発表者名
      横田泰之, 原田朋宏, 今西哲士, 福井賢一
    • 学会等名
      電気化学会第78回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
  • [学会発表] 電極/水溶液海面に吸着したフェナレニル誘導体分子の電子移動2011

    • 著者名/発表者名
      宇都宮徹, 横田泰之, 榎敏明, 平尾泰一, 久保孝史, 福井賢一
    • 学会等名
      電気化学会第78回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
  • [学会発表] 先端に酸化還元活性な官能基を有する三脚型分子の単一電子移動過程の力による解析2011

    • 著者名/発表者名
      竹中正浩, 三輪剛資, Rashid N.Nadaf, 横田泰之, 福井賢一
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] FM-AFMによるイオン液体/固体界面の層状構造観察2011

    • 著者名/発表者名
      原田朋宏, 横田泰之, 今西哲士, 福井賢一
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 電極界面での電気二重層の分子論的描像の解明とその応用2011

    • 著者名/発表者名
      福井賢一
    • 学会等名
      大阪大学物質・材料科学研究推進機構講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] Local structural analysis of electric double layer at liquid/electrode interfaces by electrochemical FM-AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Fukui, Ken-ichi Umeda, Tomohiro Harada, Yasuyuki Yokota
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2010)
    • 発表場所
      Honolulu(米国ハワイ州)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] 電極表面に吸着したフェナレニル誘導体分子の電気化学STM測定2010

    • 著者名/発表者名
      宇都宮徹, 横田泰之, 榎敏明, 平尾泰一, 久保孝史, 福井賢一
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-17
  • [学会発表] イオン液体/電極界面に固定したフェロセン誘導体の光電子分光による電子状態解析2010

    • 著者名/発表者名
      咲野純也, 横田泰之, 福井賢一
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] Stable layered structure at ionic liquid/solid interfaces observed by FM-AFM measurements in ionic liquid2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Harada, Yasuyuki Yokota, Ken-ichi Fukui
    • 学会等名
      13th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (NC-AFM2010)
    • 発表場所
      Kanazawa(石川県)
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Molecular tip designed for single electron transfer analysis of redox processes by FM-AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro, Takenaka, Takeshi Miwa, Rashid N.Nadaf, Yasuyuki Yokota, Ken-ichi Fukui
    • 学会等名
      13th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (NC-AFM2010)
    • 発表場所
      Kanazawa(石川県)
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Microscopic Investigations of Electrified Solid-Liquid. Interfaces Using FM-AFM : Beyond Electrochemical STM2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Yokota, Ken-ichi Umeda, Tomohiro Harada, Ken-ichi Fukui
    • 学会等名
      13th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (NC-AFM2010)
    • 発表場所
      Kanazawa(石川県)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] 電気化学FM-AFMによる電極反応に伴う界面の局所構造変化の解析2010

    • 著者名/発表者名
      福井賢一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第66回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-26

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公開日: 2012-07-19  

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