| 研究課題/領域番号 |
25390018
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| 研究機関 | 東京工科大学 |
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研究代表者 |
西尾 和之 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (00315756)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | アノード酸化 / 多孔質皮膜 / 金 / 酸化金 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度は各種カルボン酸水溶液中での金のアノード酸化挙動について検討を行ったが，今年度は，無機系の電解液を用いて研究を進めた．硫酸水溶液中での金のアノード分極に関する研究は古くから行われており，酸素の単層吸脱着に基づく金の表面積計測も確立されている．しかし，研究者はアノード分極を維持し，酸化反応を持続させるとナノスケールの金酸化物の多孔質皮膜が得られることを，試料の電子顕微鏡観察により明らかにした．また，XPS測定から，金酸化物がアノード酸化後に自発的に還元され，アノード酸化から1ヶ月ほど経過すると金のナノスケール多孔質皮膜になる事がわかった．多孔質皮膜中の不純物の存在についてXPSの元素分析により確認したところ，硫酸イオン中の元素であるSの存在が確認されなかったことから，得られた金酸化物はアニオン成分を含んでいないか，含んでいても0.1 at.%以下の低濃度であることがわかった．硫酸以外の無機系電解質について検討を拡げたところ，リン酸，過塩素酸，炭酸およびそれらのナトリウム塩を電解質とした水溶液中でも，硫酸あるいは硫酸ナトリウム水溶液と同様の結果が得られた．
昨年度検討を行ったカルボン酸水溶液中で形成される金酸化物の多孔質皮膜は有機物成分を多量に含んでいるが，無機系の電解質では純度の高い金酸化物が得られた．その特徴を活かし，金のアノード酸化直後に適切な電位でカソード反応を進めることにより，迅速に金酸化物の還元を実施することができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
昨年度のカルボン酸水溶液に続き，無機系電解質水溶液中での金のアノード酸化挙動について，基本的な特性を把握することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
アノード酸化後にカソード還元を行った際のカソード電気量から，その時点での金酸化物の定量が可能である．今後は，金酸化物多孔質皮膜の還元状態をカソード電気量の計測から調べていき，還元速度ついて詳細な解析を進めていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画では，研究の初年度(平成25年度)にガスクロマトグラフィーを購入する予定であったが，アノード酸化皮膜の物性解析を優先して進めたために購入を取り止め，依頼分析などで対応する事とした．今年度は無機系の電解液中で形成したアノード酸化皮膜の物性の把握を中心に行ったことからガスクロマトグラフィーの測定を実施せず，次年度使用額が生じる事となった．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度は無機系の電解液中で形成した金のアノード酸化皮膜の還元挙動について，還元電気量の計測に基づいて解析を進めていく．また，当初から計画していたものの，優先順位を下げて延期していたアノード酸化時に生成するガス分析を次年度に実施する．この分析に未使用額を執行しながら，アノード酸化時の反応を詳細に調査する計画である．
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