1998 Fiscal Year Annual Research Report
電気化学単原子層エピタキシーとアニオン吸脱着挙動の関係に関する研究
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09740510
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| Research Institution | Hokkaido University of Education |
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Principal Investigator |
田口 哲 北海道教育大学, 教育学部・札幌校, 講師 (60281862)
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| Keywords | 電気化学 / 電極触媒 / 表面科学 / 単結晶電極 / 電析 / アンダーポテンシャル / 表面電気化学 / 吸着アニオン |
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| Research Abstract |
今年度は、Pt(111),Pt(poly),Au(111),Au(poly)各電極へのZn^<2+>およびCd^<2+>のアンダーポテンシャル析出(UPD)とアニオンの吸脱着挙動との関係についての研究を行い、次の新たな知見を得た。
1 Pt(111)において、リン酸アニオンを含む溶液・硫酸アニオンを含む溶液・過塩素酸アニオンを含む溶液中でZn UPD電流電位曲線を調べた。その結果、リン酸アニオンを含む溶液においてのみ、pH上昇に伴い電流電位曲線上に鋭いZn UPDピークが成長することが観測され、Zn UPDは速度論的に促進されることがわかった。
2 Au(111)において、pH4.4の、リン酸アニオンを含む溶液・硫酸アニオンを含む溶液・過塩素酸アニオンを含む溶液中のZn UPD電流電位曲線を調べたところ、リン酸アニオンを含む溶液において上記溶液の中で最も正電位側に鋭いZn UPDピークが観測された。
3 Pt(poly)へのZn UPDに伴い、リン酸アニオンはUPD Znと共吸着していることがラジオトレーサー法により直接的証拠を持って明らかにされた。この結果及び上記の結果を総合して考えると、リン酸アニオンと硫酸アニオンはどちらも金属表面に特異吸着するアニオンとして知られているが、Zn UPDが起きている表面にはリン酸アニオンの方がより強く共吸着し、そのためZn UPDが速度論的に促進されたと結論された。
4 硫酸中および過塩素酸中におけるAu(111)へのCd UPDの電流電位曲線を測定したところ、硫酸中でのCd UPDに伴う電流電位曲線には、非常に鋭いUPDビークが複数観測された。これは、UPD Cdと硫酸アニオンとが共吸着した為に観測されたと結論された。同様の系における他研究者の先行研究ではこのような鋭いピークは歓測されておらず、それはAu表面の平滑さに問題がある為である事を明らかにした。
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[Publications] A.Aaramata,S.Taguchi,T.Fukuda,M.Nakamura,G.Horanyi: "Underpotential deposition of zinc ions at single crystal electrodes and the effect of the adsorbed anions." Electrochimica Acta. 44. 999-1007 (1998)
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[Publications] S.Taguchi,A.Aramata: "Correlation of the underpotential deposition(upd)of zinc ions on pt(111),pt(100),and pt(110)with anion specific adsorption" Journal of Electroanalytical Chemistry. 457. 73-81 (1998)
