電解酸化による新規層状複合酸化物膜の形成と電気化学機能性

通过电解氧化形成新型层状复合氧化物薄膜和电化学功能

基本信息

批准号：
09237255
负责人：
松本泰道
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09237255/
关键词：
電解酸化コバルト酸化物オートクレーブ

项目摘要

まずはじめに結晶化した希土類含有CoOOH膜を作製するために、オートクレーブ中(150℃)で種々の電位で電析を行い、Co_3O_4とCoOOHの生じる電位範囲をXRDの分析から求めた。結晶化は約120℃以上の高温で生じ、電位の高いところでCoOOHが生成していることが分かった。一方低い電位ではCo_3O_4が形成した。これは前者はCo^<3+>イオンだけからなるのに対して後者はCo^<2+>を含むことからも理解できる。このCoOOHが生成する電位のもとで、Sm^<3+>イオンを含有する水溶液中で電解酸化を行った後、その格子定数を求めると、Sm含有量が多くなるとc軸が増大することが明かになった。このことはCoOOHの層間にSm^<3+>イオンが入ったために、c軸方向が広がったことを意味している。また希土類を含有するNiOOH膜は、水素吸蔵・放出に類似する特異な酸化・還元反応を陰分極において示すが、この挙動の機構は明確でなかった。考えられる一つの機構は、撹拌により影響を受ける程の大きさの双極子が、陰分極時に表面に形成される、というものである。電気化学的分極により、この双極子が形成され、酸化・還元に類似する電流を示すが、同時に撹拌により機械的に消失する、というものである。しかしながら、この機構解明には、さらなる研究が必要である。

首先，为了准备已经结晶的稀有土的COOOH膜，在各种电势下在高压灭菌（150°C）中进行电沉积，并根据XRD的分析确定了CO_3O_4和COOOH的电势范围。发现结晶发生在约120°C或更高的高温下，并且该COOOH以高电位产生。另一方面，CO_3O_4以低电位形成。从以下事实可以理解，前者仅由co^<3+>离子组成，而后者包含co^<2+>。在COOOH产生的电势下，在含有SM^<3+>离子的水溶液中进行了电氧化，然后确定了晶格常数，并发现C轴随SM含量的增加而增加。这意味着已经在COOOH层之间输入了Sm^<3+>离子，这意味着C轴方向已经扩展。此外，有稀土的NiooH膜表现出与氢储存和释放的独特氧化/还原反应，但这种行为的机制尚不清楚。一种可能的机制是，在阴极极化期间，在表面形成了偶极子大小。电化学极化会导致偶极子形成，显示出类似于氧化和还原的电流，但同时机械地随着搅拌而机械消失。但是，需要进一步的研究来阐明这种机制。