貴金属合金ナノ粒子修飾ニッケル電極の作製とその電気化学分析への応用

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昨年度は、２種類の貴金属イオンが共存する水溶液中にニッケル線を浸漬する方法や、貴金属を段階的にニッケル線に修飾する方法に関して検討したが、本年度は、それらをさらに進展させて以下の検討を行った。まず、２種類の貴金属イオン水溶液に関する検討で、すでに興味深い電気化学応答が得られた金・白金合金系から進展させて、塩化白金酸イオンと硝酸銀を含む水溶液中にニッケル線を浸漬して表面修飾を試みた。塩化白金酸イオンと硝酸銀が共存した水溶液中では、それらの濃度比によって異なる量の塩化銀が生成して、白濁した懸濁水溶液となったり、白色沈殿が生成したりするのであるが、適切な濃度条件で白色懸濁液を調製してニッケル線を浸漬すると、ニッケル表面に白金ナノ粒子を高密度で修飾できることが明らかになった。この場合、析出物はおもに白金であるが、アルコールの電極触媒酸化応答からは、銀も少量含まれる合金が形成されていることがわかった。塩化白金酸イオンのみを含む水溶液中にニッケル線を浸漬した場合、白金ナノ粒子はほとんど表面修飾できない。そのため、塩化銀を水溶液中で生成してニッケル線を浸漬する方法は、白金を析出させるために有効であると考えられる。また、この要因としては、塩化銀の酸化還元電位が銀イオンに比べて負になるためメディエータとして働くためと推察できる。そこで、水溶液中に共存させることを昨年検討した銅イオンと電位的に同じ関係を持つプロトンについても、水溶液中に共存させる方法、つまり、反応水溶液中に酸を添加する方法についても検討した結果、この場合も白金析出が促進されることが明らかになった。この方法は合金修飾ではないものの、白金の簡便な修飾法として電極触媒および反応触媒の調製法として有効であり、さらに検討を進めている。