脂質分子のシンクロナイゼーションを利用した分子機能電極システムの設計・構築

利用脂质分子同步化的分子功能电极系统的设计和构建

基本信息

批准号：
11167269
负责人：
中嶋直敏
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

外部刺激により分子集合体を構造変化を誘発し、これを利用したシステムのマクロな物性変化を生み出す新規人工材料システムの構築することを研究目的として研究を行い以下の成果を得た。フラーレンC60を含むアンモニウム脂質フィルム修飾電極は、既に報告したようにC60トリアニオン形成に至る還元反応を示す。この電子移動反応に対する様々な電解質アニオンおよび電解質カチオンの影響を調べた。また、フラーレンを含む脂質フィルム修飾電極(電極はAu/水晶板)のCV-EQCM同時測定を行った。これらの実験結果より、フラーレンフィルム水溶液系での電子移動メカニズムを考察した。また、CV-EQCM同時測定の結果、C60の電気化学的還元とシンクロナイズした脂質二分子膜フィルムの大きな構造変化が生じることがわかった。フラーレンC70を含む脂質フィルム修飾電極を作成し、C70ジアニオン形成電位の-1Vまで電位掃引を繰り返したのち、電極表面を走査型電子顕微鏡にて観測したところ、10-100ミクロンサイズのフラーレン微結晶が形成されていることを見出した。C60をアゾベンゼンを含む脂質マトリックスに固定化し、相転移ならびに光のよるマルチモード型フラーレン電子移動制御について検討した。相転移による電子移動には成功したが、光照射によるアゾベンゼンの異性化とこれに伴う脂質膜の流動性の変化を利用したC60電子移動の制御は明確ではなかった。

我们进行研究的目的是构建一种新的人造材料系统，通过外部刺激诱导分子组装体的结构变化，并利用它来产生系统物理性质的宏观变化，并获得了以下结果。如先前报道，含有富勒烯 C60 的铵脂质膜修饰电极表现出还原反应，导致 C60 三阴离子形成。研究了各种电解质阴离子和阳离子对该电子转移反应的影响。此外，在含有富勒烯的脂质膜修饰电极（电极为金/石英板）上进行同步 CV-EQCM 测量。基于这些实验结果，我们考虑了富勒烯薄膜水溶液体系中的电子转移机制。此外，同时CV-EQCM测量的结果发现，脂质双层膜的大的结构变化与C60的电化学还原同步发生。制作含有富勒烯C70的脂质膜修饰电极并重复电位扫描至-1V（C70双阴离子形成电位）后，使用扫描电子显微镜观察电极表面，结果得到尺寸为10的富勒烯微晶。观察发现形成了-100微米。我们将 C60 固定在含有偶氮苯的脂质基质上，并研究了光对富勒烯的相变和多模式电子转移控制。尽管我们成功地通过相变转移电子，但尚不清楚如何利用光照射引起的偶氮苯异构化以及脂质膜流动性的相关变化来控制C60电子转移。