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TiO2電極表面のECSTM観察

研究報告コード R990003943
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 村松 暁
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
研究機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
報告名称 TiO2電極表面のECSTM観察
報告概要 TiO2は光触媒特性を持つ代表的な半導体である。本研究では電気化学走査型トンネル顕微鏡(STM)を使って,水溶液中でのTiO2電極表面の構造を分子・原子レベルで解明する。市販のTiO2(110)基板を機械研磨した後,空気中1100Kで1h焼成し,次いでTiO2基板が青色に変色するまで,高真空中でAr+スパッタと800度Cでの焼成を繰返した。電気化学測定,電気化学STM観察とも0.05M H2SO4中で行い,照射する紫外線の波長は365nmとした。オーミックコンタクトはIn-Gaでとった。図1に暗下及び紫外線照射下における電流-電位曲線を示す。紫外線照射下では250mV vsRHE付近からアノード電流が流れることが分かる。図2に示すMott-Schottky Plotより求めたフラットバンド電位は250mV vs RHEで,図1の光電流が発生する電位とよく一致している。また,ドナー密度は,(1~2)x1018/cm3であった。本研究により,これまで超高真空中でのみ観察されていたTiO2-(1x1)構造を,水溶液中でも観察することができた(図3)。また,この(1x1)構造はカソード分極により可逆的に還元されることも明らかにした。
画像

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研究分野
  • 顕微鏡法
  • 半導体の表面構造
  • 電気化学反応
研究制度
  • 創造科学技術推進事業、板谷固液界面プロジェクト/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 村松 暁. TiO2電極表面のECSTM観察. 創造科学技術推進事業 板谷固液界面プロジェクト 最終シンポジウム要旨集(研究期間:1992-1997),1997. p.38 - 39.

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