| 研究課題/領域番号 |
24350001
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
中村 将志 千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70348811)
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| 研究分担者 |
遠藤 理 東京農工大学, 工学部, 助教 (30343156)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 電気二重層 / 電極反応 / 時分割測定 / X線回折法 / 赤外分光法 / 外部ヘルムホルツ層 |
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| 研究概要 |
固体電極と電解質溶液の界面では、バルクとは異なる特異な複数のイオン層が形成されるものと考えられている。このイオン層は種々の電極反応に対して影響を及ぼしているため、詳細な構造を理解することが重要である。また電極電位を変化した場合には、イオン種の移動が起こるが、どれくらいの時間領域で変化するか分っていない。これらの知見は高容量の電気二重層キャパシタの開発にも必要になってくる。
そこで本研究では、X線回折法およびステップスキャン赤外分光により、イオン層の構造の解明および動的構造変化について調べることを目的とする。
平成24年度では、Pt(111)電極の表面酸化についてイオン層の影響を調査した。Ptは燃料電池触媒などで重要な金属だが、触媒活性は、電極から離れた位置にあるイオン種に依存する。X線回折による詳細な構造解析を行なったところ、電極から離れた位置に存在するイオンの種類により表面の酸化状態が異なることが判明した。イオン種と表面の微弱な相互作用の違いによるものと分った。
時分割測定についても予備的な測定を行なった。X線回折では、マルチチャンネルスケーラーとファンクションジェネレーターを同期させ、Ag(100)界面における水和したCs^+の構造変化について調べたところ、電極電位をステップすると1ms以内に変化することが分った。この時間は、クロノアンペロメトリの結果と一致する。また、ステップスキャン赤外分光により吸着水の吸収バンドの時分割測定に成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
界面の広域構造について、電極からどれくらいの領域で層構造が形成されているか分りつつある。また時分割測定については、測定システムが構築でき、予備的実験においても成果があがっているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成24年度の構築した時分割システムを用い、電極から離れた位置にあるイオン種の動的過程を明らかにする。また、電極反応への応用も試みる。
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