X線異常散乱法による誘起共析合金メッキ浴中の金属イオンの局所構造

点击翻译按钮获取中文摘要

モリブデンやタングステンは水溶液から単独では電析しないが、Fe、Ni、Coなどの遷移金属イオンが溶液中に存在すると合金を形成し電析する。このような合金めっきの機構を誘起共析型めっきと呼ぶが、その機構についてはよく分かっていない。本研究では、Moイオン、Niイオンの周りの錯体構造をAXS法とEXAFS法により決定し、共存するイオン種による錯体構造の変化から誘起共析型めっき機構について考察してきた。そして、さらに本年度はこれらの実験手法に加え、X線小角散乱測定法、吸光スペクトル分析法を適用し、本系のめっき機構の詳細をさらに明らかにした。複数の実験手法によって得られた結果を総合して、Ni-Mo合金めっき浴中の錯体構造の変化は以下のようにまとめることができる。まずクエン酸イオンが存在しない状況では、Moイオンは単体ではかなり大きなポリモリブデン酸イオンを形成しており、Niイオンが共存する場合には、それをモリブデン酸イオン中に取り込みヘテロモリブデン酸イオンを形成する。Niを含むヘテロモリブデン酸イオンにクエン酸イオンを添加すると、ヘテロモリブデン酸イオン中のNiイオンは優先的にクエン酸錯体を形成し、その結果小さなモリブデン酸イオンに分解する。このような小さなモリブデン酸イオンになった状態ではじめてMoイオンはクエン酸と錯体を形成すると考えられる。そしてこのような複雑な溶液中の構造変化を経て錯体を形成することにより、Moの電析が可能になるのではないかと考えられる。