特異反応場を有する界面ナノ組織体の構築

特定反应场界面纳米结构的构建

• 批准号: 09232221
• 负责人: 大坂 武男
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09232221/
• 关键词: 酵素電極; 自己組織化膜; ナノ組織体; スーパーオキシドイオン; 電子移動反応; 過酸化水素; 電解; チオール化合物

本研究では、活性酸素種の生成,反応制御及び検出のための電極システムの構築に,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を展開し,さらにその電子移動及び触媒機能を制御することを目的として行われ,本年度は次の成果を得た。1.新規環状金属錯体として14員環のペンタアザ環状ニッケル及び銅ニ重体のテンプレート合成法を確立し,さらにAu-S結合を利用して金属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。これらのSAM電極はH_2O_2の0_2への著しい電極酸化触媒能を有し,その触媒酸化電位を電解質アニオンの選択によって制御できることを見い出し,そのメカニをin situ FTIR分光法で解明した。2.チオフェノール誘導体を電極表面に自己組織化した電極を用いることによって,水溶液系でスーパーオキシドイオンを電解生成できることをはじめて見い出し,その確証実験を行った。3.非対称アルキルビオロゲンのSAMを一電子電解還元すると,単分子層内でビオロゲンの2量化,さらには界面モノマー/ダイマーの平衡が起こることを明らかにし,またO_2のH_2O_2への還元を著しく電極触媒することを見い出した。

进行了这项研究，以在构建电极系统中使用自组装单层（SAM）来开发电极界面的纳米组织，以生产，反应控制和检测活性氧，并进一步控制电极的电子传递和催化功能。今年，获得了以下结果。 1。建立了一种14元元素五卫式镍和铜二巴体的模板合成方法，作为一种新型的环状金属络合物，并使用AU-S键在金属电极上自构建了一个单层（SAM）修饰的电极，其中循环复合物是自我组装的。这些SAM电极具有明显的催化能力，可以通过选择电解质阴离子的选择来控制H_2O_2至0_2的H_2O_2至0_2，并且可以通过原位FTIR光谱法阐明该机理。 2。我们首先发现，通过在电极表面上使用带有自组装的硫酚衍生物的电极，可以在水溶液系统中进行电解生成，并进行了确认实验。 3。揭示了不对称烷基VIologens的SAM的单电原性还导致单层内的二聚体二聚化，甚至会导致界面单体/二聚体的平衡，并且将O_2减少到H_2O_2的二聚体/二聚体都显着电溶解。

项目成果

Fusao KITAMURA: "Infrared Spectroscopic Observation of Water at a Gold Electrode/Aqueous Perchlorate Solution Interface" Electrochim. Acta. 42. 1235-1238 (1997)

Fusao KITAMURA：“金电极/高氯酸盐水溶液界面处水的红外光谱观察”电致化学。

Keizo YAMADA: "Microelectrodes with Leak of Solution" Denki Kagaku. 66(発表予定). (1998)

Keizo YAMADA：“溶液泄漏的微电极”Denki Kagaku 66（待公布）。

K.V.GOBI: "Electrochmical Characterisrics of Self-Assembled Monolayers of Novel Nickel (II) Pentaazamacrocyclic Complex on Gold Electrode" Langmuir. 14(発表予定). (1998)

K.V.GOBI：“金电极上新型镍 (II) 五氮杂大环配合物的自组装单层的电化学特性”，Langmuir，14（即将发表）。

Yong CHE: "Solvatochromic Linear Solvation Energy Relationships for Solubility of O_2 in Various Solvents" Bull. Chem. Soc. Jpn.71,No.3(発表予定). (1998)

Yong CHE：“O_2 在各种溶剂中的溶解度的溶剂化线性溶剂化能量关系”，Soc.Jpn.71，No.3（待出版）。

K.V.GOBI: "Voltammetric Behavior of Self-Assembled Monolayers of Novel Nickel (II/III) Pentaazamacrocyclic Complex on Gold Electrode" Denki Kagaku. 65. 498-500 (1997)

K.V.GOBI：“金电极上新型镍（II/III）五氮杂大环配合物自组装单层的伏安行为”Denki Kagaku。