電気化学単原子層エピタキシーとアニオン吸脱着挙動の関係に関する研究

电化学单层外延与阴离子吸附/脱附行为关系研究

• 批准号: 09740510
• 负责人: 田口 哲
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740510/
• 关键词: 電気化学; 電極触媒; 表面科学; 単結晶電極; 電析; アンダーポテンシャル; 表面電気化学; 吸着アニオン; 特異吸着アニオン

今年度は、Pt(111),Pt(poly),Au(111),Au(poly)各電極へのZn^<2+>およびCd^<2+>のアンダーポテンシャル析出(UPD)とアニオンの吸脱着挙動との関係についての研究を行い、次の新たな知見を得た。1 Pt(111)において、リン酸アニオンを含む溶液・硫酸アニオンを含む溶液・過塩素酸アニオンを含む溶液中でZn UPD電流電位曲線を調べた。その結果、リン酸アニオンを含む溶液においてのみ、pH上昇に伴い電流電位曲線上に鋭いZn UPDピークが成長することが観測され、Zn UPDは速度論的に促進されることがわかった。2 Au(111)において、pH4.4の、リン酸アニオンを含む溶液・硫酸アニオンを含む溶液・過塩素酸アニオンを含む溶液中のZn UPD電流電位曲線を調べたところ、リン酸アニオンを含む溶液において上記溶液の中で最も正電位側に鋭いZn UPDピークが観測された。3 Pt(poly)へのZn UPDに伴い、リン酸アニオンはUPD Znと共吸着していることがラジオトレーサー法により直接的証拠を持って明らかにされた。この結果及び上記の結果を総合して考えると、リン酸アニオンと硫酸アニオンはどちらも金属表面に特異吸着するアニオンとして知られているが、Zn UPDが起きている表面にはリン酸アニオンの方がより強く共吸着し、そのためZn UPDが速度論的に促進されたと結論された。4 硫酸中および過塩素酸中におけるAu(111)へのCd UPDの電流電位曲線を測定したところ、硫酸中でのCd UPDに伴う電流電位曲線には、非常に鋭いUPDビークが複数観測された。これは、UPD Cdと硫酸アニオンとが共吸着した為に観測されたと結論された。同様の系における他研究者の先行研究ではこのような鋭いピークは歓測されておらず、それはAu表面の平滑さに問題がある為である事を明らかにした。

Our は, Pt (111), Pt (poly real), Au (111), Au (poly real) electrode へ の zinc ^ 2 + > < お よ び Cd ^ 2 + > < の ア ン ダ ー ポ テ ン シ ャ ル precipitation (UPD) と ア ニ オ ン の suck off the 挙 dynamic と の masato is に つ い て の の を い, times new た な knowledge を た. 1 Pt (111) に お い て, リ ン acid ア ニ オ ン を containing む sulfuric acid solution, ア ニ オ ン を contain む solution, a salt, acid ア ニ オ ン を in a solution containing む で recent UPD を adjustable current potential curve べ た. そ の results, リ ン acid ア ニ オ ン を solution containing む に お い て の み, pH rise に with に sharp い い current potential curve with recent UPD ピ ー ク が growth す る こ と が 観 measuring さ れ, zinc UPD は speed theory に promote さ れ る こ と が わ か っ た. 2 Au (111) に お い て, pH4.4 の, リ ン acid ア ニ オ ン を containing む sulfuric acid solution, ア ニ オ ン を contain む solution, a salt, acid ア ニ オ ン を in a solution containing む の recent UPD を adjustable current potential curve べ た と こ ろ, リ ン acid ア ニ オ ン を solution containing む に お い て in written solution の で も most potential side に sharp い zinc UPDピ ピ が観 が観 measure された. 3 Pt (poly real) へ の recent UPD に い, リ ン acid ア ニ オ ン は UPD zinc と total sorption し て い る こ と が ラ ジ オ ト レ ー サ ー method に よ り direct evidence 拠 を hold っ て Ming ら か に さ れ た. こ の results and び remember の を 総 close し て exam え る と, リ ン acid ア ニ オ ン と sulfate ア ニ オ ン は ど ち ら も metal surface に specific sorption す る ア ニ オ ン と し て know ら れ て い る が, with recent UPD が up き て い る surface に は リ ン acid ア ニ オ ン の party が よ り strong く sorption し, そ の た め zinc The に of the UPDが velocity theory promotes the されたと conclusion された. 4 in the sulfuric acid お よ び too acid salt element に お け る Au (111) へ の Cd UPD の current potential curve を determine し た と こ ろ, sulfate で の Cd UPD に with う current potential curve に は, very に sharp い UPD ビ ー ク が plural 観 さ measurement れ た. Youdaoplaceholder5 れ された, UPD Cdと, sulfuric acid アニ, とが とが, co-adsorbate に観 た for に観 test されたと conclusion された. With others in の is に お け る he researchers の first で は こ の よ う な sharp い ピ ー ク は 歓 measuring さ れ て お ら ず, そ れ は の Au surface smooth さ に problem が あ る for で あ る matter を Ming ら か に し た.

项目成果

A.Aaramata,S.Taguchi,T.Fukuda,M.Nakamura,G.Horanyi: "Underpotential deposition of zinc ions at single crystal electrodes and the effect of the adsorbed anions." Electrochimica Acta. 44. 999-1007 (1998)

A.Aaramata、S.Taguchi、T.Fukuda、M.Nakamura、G.Horanyi：“单晶电极上锌离子的欠电位沉积以及吸附阴离子的影响”。

A.Aramata, S.Taguchi, T.Fukuda, M.Nakamura, G.Horanyi: "Underpotential deposition of zinc ions at single crystal electrodes and the effect of the adsorbed anions." Electrochimica Acta. (in-press). (1998)

A.Aramata、S.Taguchi、T.Fukuda、M.Nakamura、G.Horanyi：“单晶电极上锌离子的欠电位沉积以及吸附阴离子的影响。”

S.Taguchi,A.Aramata: "Correlation of the underpotential deposition(upd)of zinc ions on pt(111),pt(100),and pt(110)with anion specific adsorption" Journal of Electroanalytical Chemistry. 457. 73-81 (1998)

S.Taguchi，A.Aramata：“锌离子在 pt(111)、pt(100) 和 pt(110) 上的欠电位沉积 (upd) 与阴离子特异性吸附的相关性”电分析化学杂志。

Satoshi Taguchi, Toshihiro Fukuda, Akiko Aramata: "Kinetic study of underpotential deposition of zinc ions on Pt(111)in acidic phosphate solution." J.Electroanal.Chem.435. 55-61 (1997)

Satoshi Taguchi、Toshihiro Fukuda、Akiko Aramata：“酸性磷酸盐溶液中锌离子在 Pt(111) 上欠电位沉积的动力学研究。”

A.Aramata, M.Nakamura, T.Fukuda, S.Taguchi: "The under potential deposition of zinc ions on single crystal electrodes and the effect of the adsorbed anions." Proceedings of Meeting of surface electrochemistry of the metal/electrolyte interfase as portrate

A.Aramata、M.Nakamura、T.Fukuda、S.Taguchi：“锌离子在单晶电极上的欠电位沉积以及吸附阴离子的影响。”