電解による気体発生下測定可能なX線吸収分光セルの開発と水素発生中の電極構造の解析

开发X射线吸收光谱池，能够测量氢气产生过程中电解产生的气体并分析电极结构

• 批准号: 06740528
• 负责人: 吉武 英昭
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Yokohama National University
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740528/
• 关键词: X線吸収分光法; 白金電極; 分光電気化学セル; 水素発生反応

電解による気体発生の元で測定可能なX線吸収分光法用セルを開発・作製し、世界で初めて電解水素を発生中の白金電極の構造・電子状態を測定することに成功した。活性炭担持白金を成型したものを陰極とし、背面に多孔質テフロン膜を密着する。背後を真空にすることにより、電解液はそのままで、発生する水素が泡になる前に取り除くことができる。透過法でスペクトルを測定するため、電極を背後から支持する多孔性板は炭素製である。このセルを用い、高エネルギー物理学研究所放射光実験施設ビームラインBL-10BにてXAFSスペクトルを測定した。1M-硫酸中では泡の発生を伴わず、十分な信号/雑音比が得られる限界の電位は、電極の厚さに大きく依存したが、0.4mm厚の電極にて-1.0V vs Ag/AgClであった。一方、これらの工夫を伴わない、従来のセルにて測定したところ、-0/3V vs Ag/AgClにて、泡の発生、成長、脱離によると考えられる吸光度の変化にて、もはやスペクトルは解析不能であった。3種類の平均粒径(3.7,1.5,0.8nm)の白金微粒子電極のL2,L3端のホワイトラインの強度から空5d電子密度を見積もった。しかしこの物理量は、平均粒径にかかわらず、水素発生領域においては電位にあまり依存しなかった。また、微粒子は金属状態でEXAFSから求まる白金-白金の結合距離、配位数などの構造パラメータも電位には依存しなかった。水素領域、二重層領域、酸化物領域では電子状態・構造の大きな変化が認められたが、それとは対照的であった。

Electrolytic に よ る 気 body 発 の yuan で determination な X-ray possible 収 absorption spectrometry with セ ル を し the 発, cropping, and the early で め て electrolysis of water element を 発 raw の の platinum electrode structure, the electron state を determination す る こ と に successful し た. Activated carbon is supported to form platinum を, which is た た and <s:1> the を cathode と, and the back is densely covered with a に porous テフロ <s:1> film を and する. Behind を vacuum に す る こ と に よ り, electrolyte は そ の ま ま で, 発 す る が bubble water element に な に before る り except く こ と が で き る. The するため is determined by the method of でスペ ト ト ト を を を, and the ら ら behind the electrode を supports the する porous plate carbon である. こ の セ ル を い, high エ ネ ル ギ ー physics research institute of the emissive be 験 facilities ビ ー ム ラ イ ン BL - 10 b に て XAFS ス ペ ク ト ル を determination し た. 1 m - sulfuric acid で は bubble の 発 raw を with わ ず and sound very な signal / 雑 が than ら れ る limit の potential は, thick electrode の さ に big き く dependent し た が, 0.4 mm thick の electrode に て - 1.0 V vs Ag/AgCl で あ っ た. Side, こ れ ら の time を with わ な い, 従 の セ ル に て determination し た と こ ろ, - 0/3 v vs Ag/AgCl に て, bubble の 発 birth, growth, from に よ る と exam え ら れ る absorbance の variations change に て, も は や ス ペ ク ト ル は resolution can't で あ っ た. 3 kinds の average particle size (3.7, 1.5, 0.8 nm) の yao-wei particle electrode の L2, L3 end の ホ ワ イ ト ラ イ ン の strength か ら empty 5 d electron density を see product も っ た. The physical quantity <s:1>, the average particle size に わらず, the field of water production にお て, and the potential にあま depend on な な った. ま た, micro particle は metal state で EXAFS か ら o ま る - platinum の combined with distance, coordination number な ど の tectonic パ ラ メ ー タ も potential に は dependent し な か っ た. Water area, double layer areas, acidification で は electronic state, high structure の き な variations change が recognize め ら れ た が, そ れ と は of seaborne で あ っ た.