| 研究概要 |
めっきと同時に進行する水素発生反応の結果,陰極近傍のpHは上昇する.このとき金属イオン同士の相互作用や錯形成により複合化した水酸化物(複水酸化物)が生成するが,その反応経路・生成過程を以下のようにして明らかにした.
(1)水晶振動子微小秤量法-電位差滴定法の併用によるZn-Al複水酸化物の生成反応の検討
自動滴定装置を用いて弱酸性のめっき浴にアルカリを添加してpH変化を追跡し,同時にめっき液に浸せきした水晶振動子質量センサー上に生成する水酸化物の質量を測定し,複水酸化物生成過程を明らかにした.また,えられた水酸化物の構造・組成などをX線回折装置,FTIR,熱重量分析装置を用いて解析した.Zn-Al系のほか,Ni-Al系,Fe-Al系についてもあわせて検討した.
(2)水晶振動子微小秤量法による複合電析時の電極質量変化の追跡
水晶振動子微小秤量装置の質量感度は,理論上数十ng/Hzと高精度である.めっき反応に伴う陰極質量変化は電流効率を考慮してFaradayの法則から推測できるが,陰極還元を受けない複水酸化物が取り込まれた場合の陰極質量変化は通過電気量からは推定できない.そこで電解条件・溶液条件を変化させて複水酸化物の生成速度を制御し,そのときの陰極質量変化を水晶振動子微小秤量装置を用いて追跡した.EQCMアナライザーを用いることにより,めっき時の電位-電流-通過電気量の関係と電極重量変化-通過電気量の関係を同時に測定することができ,電気化学反応と電極への付着・脱離現象を区別しての解析が可能となった.
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