2016 Fiscal Year Annual Research Report
Formation of novel metal nanoparticles at electrochemical liquid/liquid interface between ionic liquid and water as a reaction field
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26410149
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西 直哉 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10372567)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 液液界面 / ナノファイバー / 界面電子移動 / 界面イオン移動 / 塩化金酸 / チオフェン / ヤヌス型コンポジット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに確立した樹枝状金ナノファイバー生成系において、還元剤にチオフェンオリゴマーを用いることにより、樹枝状金ナノファイバーとポリチオフェンのコンポジットを創製する研究を行った。イオン液体（IL）にチオフェントリマー（T3）を、水（W）にAuCl4-を仕込むことによって、界面で自発的に金・ポリチオフェンコンポジットが生成した。
１．液液界面電荷移動ボルタンメトリーにより、IL|W界面を横切るイオン移動過程と電子移動過程を調べた。液液界面を横切る電子移動では、AuCl4-の還元およびT3の酸化重合およびアニオンドープが、液液界面を横切るイオン移動には、WのAuCl4-のILへの移動が起こっており、それらがカップリングすることにより、液液界面で位置選択的に自発反応が起こっていることを確認した。
２．コンポジットは、樹枝状金ナノファイバーが付着した花びら状構造の面と金マイクロアーチンが付着したフラットな面を持つヤヌス型の構造を持つことを明らかにした。樹枝状金ナノファイバーはIL側に移動したAuCl4-が還元されて生成することが分かった。
３．光学顕微鏡・電子顕微鏡を用いて反応途中の金・ポリチオフェンコンポジットを観察し、生成機構を明らかにした。
４．出発オリゴマーの重合度、金前駆体の有無、界面電位差、イオン液体構成イオン種といった諸条件を変化させて、金・ポリチオフェンコンポジット、ポリチオフェンの構造を制御できることを示した。
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