| 研究概要 |
本年度は陰極近傍で生成すると推定される金属水酸化物の分光学的基本特性を調べるため,紫外可視分光法,赤外分光法およびラマン分光法により金属水酸化物の構造を調査した。
まず,以下の方法で金属水酸化物の試料を作製した。
Zn^<2+>とCr^<3+>が共存する水溶液およびFe^<2+>とNi^<2+>が共存する水溶液それぞれにNaOH溶液を滴下し金属水酸化物を沈澱させた。この際,溶液のpH変化を測定した結果,ZnとCrが2:1で複合水酸化物をpH4にて生成し,FeとNiは独立にpH6.5付近で水酸化物を生成することが判明した。
これら水酸化物の構造をX線回折法および分光学的手法により調査した結果,ZnとCrの複合水酸化物は結晶性のZn_2Cr(OH)_7であると推定され,非晶質のCr水酸化物と明らかに異なる構造であった。FeとNiに関してはそれぞれ結晶性のFe(OH)_2およびNi(OH)_2であることが判明した。
次に,これら水酸化物が電解時に陰極層内で生成する過程を調査するため,既設の陰極層pH測定装置を用いて陰極近傍pHを実測した。
硫酸塩浴pH2を用いてCu陰極上にZn-Cr合金電析を行った際の陰極近傍のpHsの陰極界面からの距離依存性を測定した。その結果,陰極界面から0.2mm以内の領域においてpHsはCr(OH)_3生成の臨界pH(pH4)まで上昇していることが判明した。この測定結果により,ZnとCrは複合水酸化物を経由して電析することが判明し,ZnとCrが独立して電析する機構ではないことが分かった。
また,この溶液に高分子添加剤としてポリエチレングリコールを添加した場合,陰極層の領域は狭くなり,水酸化物の生成が抑制されていることが判明した。
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