電極酸化により生成する硝酸ラジカルを用いた機能界面の構築と表面構造規制

利用电极氧化产生的硝酸自由基构建功能界面和表面结构调控

• 批准号: 09237263
• 负责人: 柏村 成史
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kinki University
• 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-09237263/
• 关键词: 炭素繊維; 電極酸化; 硝酸ラジカル; 親水性; 修飾電極

硝酸イオン(NO_3^-)の電極酸化により生成する硝酸ラジカル(NO_3・)を用いて、グラファイト電極や、炭素繊維電極の表面酸化を行うことにより炭素電極表面上に高効率で酸素官能基および、窒素官能基を導入できることを見出した。この方法は、ピッチ系炭素繊維、PAN系炭素繊維、および、グラファイト等に広範に適用可能であることが明らかになった。また、電極の極性を変換することにより、炭素繊維電極の表面にアミノ基を導入することにも成功した。さらに、短繊維の炭素繊維を用いると、酸素官能基導入の電流効率が飛躍的に向上することが明らかになった。この方法は、炭素繊維電極の表面改質、特に、親水性炭素繊維電極の有効な作成法として極めて有効であり、酸化処理した電極は高い親水性を示した。さらに、これらの官能基の反応性を利用して、炭素繊維電極の表面を化学的に修飾することも可能であることが明らかになった。たとえば、種々のカルボン酸エステルで修飾すると、疎水性電極を作成することが出来、また、光学活性アミノ酸で修飾すると、光学活性修飾電極を作成することができた。

已经发现，可以使用硝酸盐自由基（NO_3·）对石墨电极和碳纤维电极进行表面氧化，从而在碳电极的表面上引入氧官能团和氮官能团。已经发现，该方法可以广泛应用于基于螺距的碳纤维，基于锅的碳纤维，石墨等。此外，通过转换电极的极性，还将氨基组成功地引入了碳纤维电极的表面。此外，已经揭示了使用短纤维的碳纤维极大地提高了引入氧官能团的当前效率。该方法非常有效，作为碳纤维电极的表面修饰，尤其是作为产生亲水性碳纤维电极的有效方法，氧化电极表现出很高的亲水性。此外，已经表明，可以通过利用这些官能团的反应性来化学修改碳纤维电极的表面。例如，用各种羧酸酯修饰可以产生疏水电极，并使用光学活性氨基酸进行修饰，从而可以创建光学活跃的修饰电极。

项目成果

柏村成史: "Electroreductive Synthesis of Some Functionalized Polysilanes and Related Polymers." Tetrahedron Letter. 38巻・26号. 4607-4610 (1997)

Masashi Kashiwamura：“一些官能化聚硅烷和相关聚合物的电还原合成。”第 38 卷，第 26 期。4607-4610 (1997)

柏村成史: "Indirect Anodic Oxidation of Primary Alcohols Using Radical NO_3・as a Mediator." Denkikagaku. 65巻・6号. 479-482 (1997)

Masashi Kashiwamura：“使用自由基 NO_3 作为介体的伯醇的间接阳极氧化。”第 65 卷，第 6 期。479-482 (1997)。

柏村成史: "Synthesis of Symmetrical and Unsymmetrical 1,2-Dikerones through Cathodic Intramolecular Coupling of Diesters" Tetrahedron Letter. 38巻・38号. 6717-6720 (1997)

Shigefumi Kashiwamura：“通过二酯的阴极分子内偶联合成对称和不对称 1,2-二酮”Tetrahedron Letter 第 38 卷，第 38 期。6717-6720 (1997)