低価数のクラスター塩を用いる室温付近での金属タングステン電析

本年度は、金属タングステン電析に関連する研究を行い、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMIC)およびAlCl3からなるイオン液体において、各種タングステン塩の溶解度と溶解構造の相関を調査した。その中で、水分を含むW6Cl12は先行研究で使用されたWCl4やK3W2Cl9などの他のタングステン塩よりも高濃度まで溶解することを示し、高濃度のWを含むAl-W合金膜が得られることを示した。このW6Cl12のイオン液体中における溶存化学種を、紫外可視分光、ラマン分光、赤外分光法により解析したことで、水を含む W6Cl12 の高濃度溶解メカニズムを解明するための基礎的な知見が得られつつあり、論文投稿を準備している所である。水分を含むW6Cl12を加えた Al系イオン液体において、Alの析出電位よりも高い電位で電解を行うと、Wを多く含む電析物が得られた。一方でこの電析物には酸素も多く含まれることが分かった。W6Cl12に含まれる水分が、酸素源になっている可能性が考えられたため、昇華精製により酸素を完全に排除した他のタングステン源を用い、新規電解液の探査を行った。５価の塩化タングステンをEMICやアセトアミドに加えると、ある組成範囲において融点が大幅に低下し、室温でも液体となることが分かった。この室温付近の融点をもつ電解液の物性に関連して、イギリスレスター大学において塩可鉄 (FeCl3) 系電解液に関して同様の現象を見出した。その物性や Fe 電析挙動について論文をまとめ、電気化学分野の査読誌である Electrochimica Acta に掲載された。以上のように、純粋な W 電析には至らなかったが、W6Cl12 の高濃度溶解の要因および不純物混入の原因を解明し、また新しい非水系電析浴の発見に至った。

本年度は、金属タングステン電析に関連する研究を行い、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMIC)およびAlCl3からなるイオン液体において、各種タングステン塩の溶解度と溶解構造の相関を調査した。その中で、水分を含むW6Cl12は先行研究で使用されたWCl4やK3W2Cl9などの他のタングステン塩よりも高濃度まで溶解することを示し、高濃度のWを含むAl-W合金膜が得られることを示した。このW6Cl12のイオン液体中における溶存化学種を、紫外可視分光、ラマン分光、赤外分光法により解析したことで、水を含む W6Cl12 の高濃度溶解メカニズムを解明するための基礎的な知見が得られつつあり、論文投稿を準備している所である。水分を含むW6Cl12を加えた Al系イオン液体において、Alの析出電位よりも高い電位で電解を行うと、Wを多く含む電析物が得られた。一方でこの電析物には酸素も多く含まれることが分かった。W6Cl12に含まれる水分が、酸素源になっている可能性が考えられたため、昇華精製により酸素を完全に排除した他のタングステン源を用い、新規電解液の探査を行った。５価の塩化タングステンをEMICやアセトアミドに加えると、ある組成範囲において融点が大幅に低下し、室温でも液体となることが分かった。この室温付近の融点をもつ電解液の物性に関連して、イギリスレスター大学において塩可鉄 (FeCl3) 系電解液に関して同様の現象を見出した。その物性や Fe 電析挙動について論文をまとめ、電気化学分野の査読誌である Electrochimica Acta に掲載された。以上のように、純粋な W 電析には至らなかったが、W6Cl12 の高濃度溶解の要因および不純物混入の原因を解明し、また新しい非水系電析浴の発見に至った。