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2020 Fiscal Year Annual Research Report

低価数のクラスター塩を用いる室温付近での金属タングステン電析

Research Project

Project/Area Number 19J14672
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

東野 昭太  京都大学, エネルギー科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Keywords電析 / イオン液体 / タングステン / アルミニウム / 溶存状態
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、金属タングステン電析に関連する研究を行い、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMIC)およびAlCl3からなるイオン液体において、各種タングステン塩の溶解度と溶解構造の相関を調査した。その中で、水分を含むW6Cl12は先行研究で使用されたWCl4やK3W2Cl9などの他のタングステン塩よりも高濃度まで溶解することを示し、高濃度のWを含むAl-W合金膜が得られることを示した。このW6Cl12のイオン液体中における溶存化学種を、紫外可視分光、ラマン分光、赤外分光法により解析したことで、水を含む W6Cl12 の高濃度溶解メカニズムを解明するための基礎的な知見が得られつつあり、論文投稿を準備している所である。
水分を含むW6Cl12を加えた Al系イオン液体において、Alの析出電位よりも高い電位で電解を行うと、Wを多く含む電析物が得られた。一方でこの電析物には酸素も多く含まれることが分かった。W6Cl12に含まれる水分が、酸素源になっている可能性が考えられたため、昇華精製により酸素を完全に排除した他のタングステン源を用い、新規電解液の探査を行った。5価の塩化タングステンをEMICやアセトアミドに加えると、ある組成範囲において融点が大幅に低下し、室温でも液体となることが分かった。この室温付近の融点をもつ電解液の物性に関連して、イギリスレスター大学において塩可鉄 (FeCl3) 系電解液に関して同様の現象を見出した。その物性や Fe 電析挙動について論文をまとめ、電気化学分野の査読誌である Electrochimica Acta に掲載された。以上のように、純粋な W 電析には至らなかったが、W6Cl12 の高濃度溶解の要因および不純物混入の原因を解明し、また新しい非水系電析浴の発見に至った。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] レスター大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      レスター大学
  • [Journal Article] Iron(III) chloride and acetamide eutectic for the electrodeposition of iron and iron based alloys2020

    • Author(s)
      Higashino Shota、Abbott Andrew P.、Miyake Masao、Hirato Tetsuji
    • Journal Title

      Electrochimica Acta

      Volume: 351 Pages: 136414~136414

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2020.136414

  • [Presentation] タングステン水和物塩および無水塩を添加したイオン液体からのアルミニウム-タングステン合金電析2021

    • Author(s)
      竹内 芳州, 東野 昭太, 池之上 卓己,三宅 正男,平藤 哲司
    • Organizer
      表面技術協会 第 143 回講演大会
  • [Presentation] 乾燥空気下のアセトアミド AcAm-AlCl3 深共晶溶媒と EMImCl-AlCl3 イオン液体からのアルミニウム電析2020

    • Author(s)
      山上晶暉,東野昭太,池之上 卓己,三宅 正男,平藤 哲司
    • Organizer
      第 3 回関西電気化学研究会
  • [Presentation] Eutectic Mixture of Iron(III) Chloride and Acetamide - Physicochemical Properties, Chemical Speciation, and Electrodeposition of Iron2020

    • Author(s)
      Shota Higashino, Andrew Abbott, Masao Miyake, Takumi Ikenoue, Tetsuji Hirato
    • Organizer
      PRiME 2020
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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