2022 Fiscal Year Annual Research Report
アルミニウム電析において忌避されてきた「水」を有効利用する合金電析プロセスの提案
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21K20493
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
東野 昭太 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 助教 (70908095)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 電析 / アルミニウム合金 / XAFS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルミニウムおよびその合金の電気めっき（電析）は、材料に高い耐食性を付与するための技術として注目されている。研究代表者は最近、非水系溶媒の一種であるイオン液体からなるアルミニウム電析浴に対し、タングステンなどの金属からなる水和物塩が高濃度まで溶解するという特異な現象を発見した。本研究では、この現象のメカニズムを明らかにし、従来電析することが困難であったアルミニウム合金の新たな電析法を提案することを目的とした。
令和３年度（２０２１年度）は水分率の異なるタングステン水和物を、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド系イオン液体に溶解させた際の溶存状態を、分光スペクトル測定により解析した。その結果、水和物と無水物ではイオン液体中の溶存状態が異なることを明らかにした。この構造の差異が、水和物の高い溶解度に寄与していると考察した。また電析の電流効率が100%と高い理由として、水分の大部分がイオン液体中のアルミニウムイオンと反応して塩化水素となり浴から揮発する可能性が示された。以上の知見を国際査読誌Journal of the Electroanalytical Chemistryに発表した。
令和４年度（２０２２年度）は、従来あまり明らかにされてこなかった無水タングステン塩の還元挙動について、水和物との比較を通して明らかにした。イオン液体の塩化アルミニウムのモル比によってタングステン塩の溶解度が大きく変化することがわかった。また、電気化学測定の結果、タングステン塩の溶解度が高いからといって還元が容易になるわけでなく、浴の組成によって還元の可否が変化することがわかった。これはタングステンイオンの熱力学を解明する上で非常に重要な結果である。当年度に得られた成果を国際査読誌Journal of the Electrochemical Societyに投稿し、受理された。
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Research Products
(1 results)
