自己組織化フラーレン超薄膜修飾電極の新電子機能

自组装富勒烯超薄膜修饰电极的新电子功能

基本信息

批准号：
09875212
负责人：
中嶋直敏
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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

项目摘要

生体膜類似構造及び組織化構造由来の物理・化学性質を示し、機能性薄膜材料となり得る人工脂質二分子膜とフラーレンをハイブリッド化した新規な材料の開発を目的として研究を行い,以下の成果を得た.1.長鎖アルキル基を含むフラーレン脂質を分子設計・合成し、気相中,水中におけるのキャストフィルムの相転移特性を調べたところ,i)3本鎖型フラーレン脂質は,主およびサブ相転移を示す,ii)2本鎖型フラーレン脂質は,ブロードな主転移を示すことを見いだした.また,これらの相転移によりフラーレンのUV-Vis吸収スペクトルが変化することがわかった。2.グラファイト電極上のフラーレン脂質のキャストフィルムの水中における酸化還元挙動は、膜相転移に強く依存することがわかった。すなわち,相転移以下ではフラーレンの電子移動反応はほとんど認められないが,相転移以上では明確なレドックス波が観測された。また、相転移温度を境に温度を上下させることにより、酸化還元応答のスイッチング(on-off)が可能であることがわかった。さらに相転移温度以上の55°Cにおいて、酸化還元応答に対する支持電解質依存性をDifferential Pulse Voltammetryを用いて調べた。支持電解質に種々の四級アンモニウムカチオン塩化物を用いた結果、電解質濃度の上昇に伴い、酸化還元電位が正にシフトすることが分かった。この結果を基に、キャストフィルムにおけるフラーレンアニオンと電解質カチオンとの結合定数を求めることができた。

我们进行研究的目的是开发一种人工脂质双层膜和富勒烯的杂化新材料，该材料具有类生物膜结构和有序结构的物理和化学特性，可用作功能性薄膜材料获得以下结果： 1.分子设计和合成的含有长链烷基的富勒烯脂质。当我们研究流延薄膜的相变特性时，还发现富勒烯的紫外-可见吸收光谱由于这些相变而发生变化。 2.发现石墨电极上的富勒烯脂质流延膜在水中的氧化还原行为强烈依赖于膜相变。即，在相变以下，几乎观察不到富勒烯的电子转移反应，但在相变以上，观察到清晰的氧化还原波。此外，还发现可以通过升高或降低温度超过相变温度来切换（开-关）氧化还原反应。此外，在高于相变温度的 55°C 下，使用差分脉冲伏安法研究了支持电解质对氧化还原响应的依赖性。使用各种季铵阳离子氯化物作为支持电解质的结果发现，随着电解质浓度的增加，氧化还原电位正向移动。基于这一结果，我们能够确定流延膜中富勒烯阴离子和电解质阳离子之间的耦合常数。