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。

在由具有相同亚甲基链长度的 HS(CH2)10CH3(UDT) 和 HS(CH2)10COOH(MUA) 的混合溶液在金 (111) 表面形成的二元自组装膜 (SAM) 中，仅观察到一个这样的还原解吸峰，并且当将峰电位与溶液中 MUA 的比例作图时，随着 MUA 比例的增加，它几乎线性地向正方向移动。这种行为表明两种类型的硫醇几乎均匀地混合在表面上，并且在所有混合比 (HDT) 和短链羧基封端的硫醇 HS(CH2)2COOH(MPA) 的情况下观察到两个峰。二元相分离 SAM2)。另一方面，纳米级相分离膜不仅在 HDT 和 MPA 组合的二元 SAM 中观察到，而且在其他硫醇组合中也观察到。为了阐明二元 SAM 的相行为随所用硫醇类型的差异，我们在金 (111) 表面上形成了不同组合的烷硫醇和羧基末端硫醇的双组分薄膜，并发生了相分离。考虑了实现这一目的的必要条件。发现为了形成在CV中观察到两个独立峰的相分离膜，需要两种组分和单组分膜之间的还原电位差为0.2V以上。绘制根据 CV 的峰面积和 CV 中观察到的两个峰的电位估计的双组分 SAM 的表面组成，并假设峰电位随膜中硫醇的组成呈线性变化的情况。 UDT/MPA的结果显示，UDT分子在MPA结构域中的溶解度为32%，而MPA分子在UDT结构域中的溶解度为21%。相比之下，在HDT/MESA二元SAM中，HDT分子在MESA结构域中的溶解度为17%，MESA分子在HDT结构域中的溶解度为10%，这表明互溶度小于UDT/MPA系统的情况我可以这么说。