銀ナノ粒子配列での過酸化水素電気還元:ナノ粒子サイズおよび被覆効果

CAMPBELL Fallyn W.; BELDING Stephen R.; BARON Ronan; XIAO Lei; COMPTON Richard G.

文献

J-GLOBAL ID：200902242478095975 整理番号：09A0724514

銀ナノ粒子配列での過酸化水素電気還元:ナノ粒子サイズおよび被覆効果

Hydrogen Peroxide Electroreduction at a Silver-Nanoparticle Array: Investigating Nanoparticle Size and Coverage Effects

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資料名：
巻： 113 号： 21 ページ： 9053-9062 発行年： 2009年05月28日
JST資料番号： W1877A ISSN： 1932-7447 CODEN： JPCCCK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

銀ナノ粒子修飾電極を使って酸素の電気化学的な不可逆還元を検討した。はっきりと異なる挙動が,マクロおよびナノスケール電極間で観察された。Agナノ粒子(AgNP)配列での複雑挙動またはH₂O₂還元は,多くの因子を含んでいた。最初に,自触媒作用がAgNP上では存在せず,二番目に,ボルタンメトリーピーク電位/半波電位(E_p/E_1/2)が,電気化学的不可逆過程ではNP半径と共に対数的に変化しており,其処ではNPが広く隔たっており,それ故分離されていると見なすことができた。NPを半球状またはディスク形状であると仮定した。寸法を小さくするに連れて,NPは収束性拡散を促進しており,その工程の不可逆性を増大し,マクロ電極挙動と比べて結果としてより大きい過電位へEpのシフトを生じていた。本系へ大量輸送モデルを適用して,他の寄与因子から寸法関連効果を分離することができた。実験データをシミュレートした配列で予想されたそれらに良く一致するように示した。それ故,表面被覆率を増加すると共に正シフトが,隣接したNPの拡散層の結果として発生し,より強く重なりつつあった。結果的に,電極表面へのまたは電極表面からの線形拡散に向かう傾向が,その配列を寧ろ同等寸法の円板電極に近い様に挙動させていた。得られた知見はNPベースセンサ開発に重要な影響をもたらした。同様に,AgNPでの自己触媒還元の欠如は,NP修飾電極での電子移動の基礎理論開発用の重要な観察であった。

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電気化学反応 , 電解装置 , ガス化学工業

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