難還元性金属とその合金の電析に用いる常温溶融塩系の創製と表面改質技術への展開

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555200
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 松永 守央 九州工業大学, 工学部, 教授 (50117313)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 盛満 正嗣 九州工業大学, 工学研究科, 助手 (00291526)
• Keywords: 常温溶融塩 / 難還元性金属 / 合金電析 / 表面改質 / イミダゾイリウム塩 / イオン性液体

Research Abstract

EMIC(1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド)系の新規常温溶融塩の開発とこれを用いた金属等の電析による表面改質技術の開発について研究し、以下の研究成果を得た。
(1)EMICとNaBF_4、からフリーなCl-イオンを含むEMI・BF_4・Cl室温溶融塩を調製し、SbCl_3の無水塩化物を溶解して、電極反応の解析を行った。その結果、Sb(III)については0価への段階反応によって金属Sbが電析することを見出した。また、その電析機構は三次元核発生成長機構に従うことを明らかにした。一方、Sb(III)はアノード反応においてSb(V)に酸化され、この反応が比較的可逆であることも明らかとなった。
(2)EMI・BF_4・Cl室温溶融塩中にFeCl_2を溶解して電極反応を解析した。カソード側では電析は生じないことが判ったが、アノード側ではFe(II)からFe(III)への1電子反応が起り、この反応は電気化学的に極めて可逆であることを見出した。これまでEMI・BF_4・Cl室温溶融塩については、同浴組成での可逆反応系がなく、参照電極の構築が困難であったが、上記の結果からFe(II)/Fe(III)系が参照電極として使用可能であることを明らかにした。
(3)EMI・BF_4・Cl室温溶融塩中にIrCl_4、PtCl_4、CrCl_2の各無水物を溶解して反応機構を解析した。その結果、これらの金属イオンについてはこの溶融塩中で電析しないことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] M.Morimitsu, Y.Nakahara, Y.Iwaki, M.Matsunaga: "Electrodeposition of Tin from EMI・BF_4・Cl Room Temperature Molten Salts"Journal of Mining and Metallurgy, B : Metallurgy. 39-1,2. 59-67 (2003)