電極表面における吸着有機単分子層の相転移挙動と電極反応

电极表面吸附有机单分子层的相变行为及电极反应

基本信息

批准号：
10131227
负责人：
垣内隆
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto 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：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

メチレン鎖長が等しいHS(CH2)10CH3(UDT)とHS(CH2)10COOH(MUA)の混合溶液から金(111)面上に形成させた二成分自己組織膜(SAM)では、全組成比にわたってこのような一本の還元的脱離ピークしか観察されず、溶液中のMUAの割合に対してピーク電位をプロットすると、MUAの割合が増加するにつれてほぼ直線的にポジティブ方向ヘシフトする。このような挙動は、表面でほぼ均一に2種類のチオールが混じりあっていることを示唆しており、全ての混合比において2本のピークが観察される長鎖のアルカンチオールHS(CH2)15CH3(HDT)と短鎖でカルボキシル基末端を持つチオールHS(CH2)2COOH(MPA)の二成分相分離SAMの場合2)と対照的である。一方、ナノメートルスケールで相分離した膜はHDTとMPAの組み合わせの二成分SAMだけでなく、他のチオールの組み合わせでも観察される。用いるチオールの種類による二成分SAMの相挙動の違いを明らかにするために異なる組み合わせでアルカンチオールとカルボキシル基末端を持つチオールの二成分膜を金(111)面上に形成させ、相分離が起こるために必要な条件を検討した。CVで独立な2本のピークが観察される相分離した膜を形成させるには、二成分それぞれの単一成分膜の還元電位の差)が0.2V以上必要なことが分かった。CVのピーク面積より見積もった二成分SAMの表面組成とCVで観察される2本のピークの電位をプロットし、膜中のチオールの組成に対してピーク電位が直線的に変化すると仮定して、相互溶解度を求めるとUDT/MPAの場合、MPAのドメインにおけるUDT分子の溶解度は32%、一方、UDTのドメインにおけるMPA分子の溶解度は21%となった。これに対し、HDT/MESAの二成分SAMでは、MESAドメインにおけるHDT分子の溶解度が17%、HDTドメインにおけるMESA分子の溶解度は10%となり、UDT/MPA系の場合に比べ、相互溶解度が小さいと言える。

在两部分组成的自组织的自组织中，是由Hs（CH2）10CH3（UDT）和HS（CH2）和HS（CH2）10COOH（MUA）均等的甲基链链长度的混合溶液形成的（111）表面形成的，仅在总体分配比的峰值上观察到的峰值的峰值，并且仅在峰值的峰值上观察到MU的峰值。在溶液中，随着MUA比例的增加，溶液几乎线性地沿积极方向移动。这种行为表明，这两个硫醇几乎均匀地在表面上混合在一起，与长胸烷烃硫醇HS（CH2）15CH3（HDT）和短链羧基羧基端的硫醇HS（CH2）2COOH（MPA）的两种分期分离的SAM2）相反，在两个峰值中，在各种峰值中均可进行混合。另一方面，不仅在HDT和MPA组合的两个组分SAM中，还可以在其他硫醇组合中观察到纳米尺度上的相位分离膜。为了阐明两个组分SAM的相行为差异，具体取决于所用的硫醇类型，以不同的组合形成了在金（111）表面上形成烷烃硫醇和羧基终止硫醇的二元膜，并检查了相位分离所需的条件。已经发现，为了形成一个分离膜，在CV中观察到两个独立的峰，需要两个组分的还原电位（0.2V或更多）。绘制了从CV的峰面积和CV中观察到的两个峰的电位估计的二进制SAM的表面组成，并假设峰电势在膜中硫醇的组成线性变化，我们计算了相互溶解度时，当我们获得了moleas unear in y Mole n of Moleas ins n of Moleas ins n domain ins where n domain noain ins n domain的互溶性时，该溶解度是在膜上的。 UDT的结构域为32％，而UDT域中MPA分子的溶解度为21％。相反，在HDT/MESA的两个组分SAM中，MESA结构域中的HDT分子的溶解度为17％，HDT结构域中的MESA分子的溶解度为10％，可以说在相互溶解度上比UDT/MPA系统中的相互溶解度更小。