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化学修飾電極とは、さまざまな電気化学的機能のために表面が修飾された電気伝導体のことである。化学修飾電極は、電極システムの高度な手法を用いて、特定の化学物質の薄膜または層を添加することで、導体の特性を目的の機能に応じて変化させることによって作られる。[ 1 ]
修飾電極では、酸化還元物質が電極から反応物または反応基質に電子を移動させることによって電気触媒作用が達成される。[ 2 ]
電極表面の改質は、1979年以来、電気化学において最も活発な研究分野の一つであり、電極が周囲環境とどのように相互作用するかを制御することを可能にする。 [ 1 ]
化学修飾電極は、特定の化学物質（電極の機能に応じて）から作られた分子単層またはマイクロメートル厚の薄膜層を持つ点で、他のタイプの電極とは異なります。この薄膜は電極の表面にコーティングされます。その結果、物理的、化学的、電気化学的、光学的、電気的、輸送的、およびその他の有用な特性に関して、特別な新しい化学的特性を持つ修飾電極が得られます。[ 3 ]
化学修飾電極および一般的な電極は、電子輸送に大きく依存します。電子輸送とは、電荷が化学膜を通して電極に輸送される電気化学プロセスの総称です。「被覆率」という用語は、化学修飾電極表面の薄い化学膜中の特定の種類の化学サイトの面積を mol/m^2 で正規化して表すために使用されます。[ 3 ]
電気化学分野の進歩はますます徹底的になり、この分野の科学者たちは研究を続ける上で裸の表面が役に立たないことに気づきました。その理由は、電極を用いた研究では、電気伝導体として使用される材料には自然には存在しない特定の化学的および物理的特性が必要だったからです。このジレンマを克服するために、彼らは使用する材料を化学的に修飾しました。原子、分子、ナノ粒子が材料の表面に付着し、その電子的および構造的特性を修飾することで、その機能が変化します。[ 1 ]
初期段階では、化学修飾電極は当初の目的（電気化学的調査のための表面調整）にのみ適用されていました。その後、化学修飾電極は電極の性能を調整するための強力な手段となりました。電極の修飾は、電気分析化学において以下のプロセスを促進しました。
また、以下のような他の目的にも利用できるルートを提供した。
化学修飾電極が使用される研究分野には、以下のようなものがある。
電極の表面は、以下の方法で改質することができる。
この方法は、自己組織化単分子膜から化学種（基板）を除去し、元の基板構造とは独立して電極表面に分子を吸着できるようにするものです。ポリマーフィルムは有機、有機金属、または無機のいずれでもよく、化学修飾剤を含有しているか、または後の工程でポリマーに化学物質が添加されているかのいずれかです。[ 3 ] [ 4 ]
カーボンペースト、グラッシーカーボンペースト、グラッシーカーボンなどの電極を修飾したものは、化学修飾電極と呼ばれます。化学修飾電極は、有機物や無機物の分析に用いられてきました。[ 5 ]