| 研究課題/領域番号 |
26289282
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
竹中 俊英 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (60197324)
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| 研究分担者 |
森重 大樹 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (30530076)
西本 明生 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (70330173)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 金属生産工学 / 反応・分離工学 / 溶融塩電解 / 不溶性陽極 / 炭化ケイ素 / ケイ化モリブデン / リチウム / マグネシウム |
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| 研究実績の概要 |
Li2Oを含むLiCl-KCl共晶溶融塩中でのSiCの陽極特性の改善を試みた．SiC内部の開気孔表面までにSiO2被膜を形成させるため予備酸化処理を行った．予備酸化によって生成したSiO2被膜は非常に薄かったが，陽極特性は大きく変化した．全電解電気量に占めるCO2ガス発生による電極消耗量を計算したところ，予備酸化しないSiCでは70%以上であったが，1173Kで9時間予備酸化したものでは30%以下まで抑制された．この結果から，全電気量の半分程度がCl2ガス等の発生に用いられたと推定された．また，Cl2ガスが発生する電解条件においてもSiO2は安定に存在していた．
予備酸化処理によりSiCの陽極溶出をかなり抑制できたが，電解電流は減少した．これは，SiO2被膜の低い電気伝導性によるものと考えられた.そこで，SiC上にMoをスパッタした材料表面への複合酸化物の形成を試みた．しかし，予備酸化処理の影響の方が大きく，陽極挙動への明瞭な効果を見いだすには至らなかった．
Li2Oを含むLiCl-KCl共晶溶融塩中でMoSi2を陽極として用いた場合，不動態化現象が起こる電位より貴な電位でSiO2被膜が形成された．Cl2ガスが発生する電解条件でも，試料表面にはSiO2は安定に存在しており，定電位電解時の陽極電流は電位が貴になるほどむしろ小さくなる傾向を示し，SiO2膜が安定であることを示唆した．Cl2ガス発生に用いられる電解電流量の割合は算出できなかったが，単位電解電気量あたりの電極消耗量は電解電位が貴になるほど低くなり， SiO2被膜の形成が大きな影響を及ぼすことがわかった．
一連の研究により，SiC，MoSi2とも表面にSiO2被膜が形成されること，SiO2被膜はCl2ガス発生条件でも安定に存在すること，良好なSiO2被膜の形成がこれら材料の陽極溶出抑制に重要であることが明らかになった．
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額の使用計画 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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