ヘキサシアノ鉄酸金属錯体を用いた電気化学的Ｃｓ回収における高効率吸着電極の開発

本研究はCsを選択的に吸着し、かつ脱離する電気化学電極を、さらに高効率化することを目的とした。まず、電極基材となる金属電極の素材、構造の検討をおこなった。さらに電気化学的に安定で、かつ広いpH領域でも安定な金属電極素材の検討、および電極基材に塗布するMHCFインクのコンポジット材料化による高性能化を検討した。予備実験的にはいくつかの材料で良好な結果が得られたが、複合薄膜化すると充分な性能が見られないことがあり、その原因の一つとして、各材料の分子レベルでの混合均一性が十分でないことが考えられる。部材の多孔質化と併せてMHCFインク塗布法のさらなる開発が必要であることが明らかとなった。次に、昨年開発したカーボンナノチューブ (CNT)とプルシアンブルー系材料（MHCF）の複合膜について、その電気化学的応答性の向上を明らかにすべく、複合薄膜の厚み方向の抵抗測定をおこなったところ、CuHCF-CNT薄膜の抵抗は4.88Ω・cm2となった。これはCuHCFのみからなる薄膜の7000Ω・cm2よりは格段に低く、CNTのみからなる薄膜の3.21Ω・cm2と比較しても充分に低いことがわかった。この結果からCNTはCuHCF薄膜のクラック等の隙間に入り込み、導電性を向上させている可能性が推測された。また繰り返し耐久実験についても、数百サイクルの実験前後で明らかな劣化は見られず、一部の電気化学応答性ではサイクルを重ねた方が安定した。これは電気抵抗率の低減により、電極への過電圧などの負担が減り、また繰り返しの吸脱着により、実験開始時に含まれていたCs以外のイオン種が放出され、安定動作するようになったものと考えられる。さらにMHCF電極については、Cs吸着以外の応用を検討するということで、予備的にではあるが酸素生成実験をおこない、電極の膜厚に相当する酸素が発生することを確認した。

本研究はCsを選択的に吸着し、かつ脱離する電気化学電極を、さらに高効率化することを目的とした。まず、電極基材となる金属電極の素材、構造の検討をおこなった。さらに電気化学的に安定で、かつ広いpH領域でも安定な金属電極素材の検討、および電極基材に塗布するMHCFインクのコンポジット材料化による高性能化を検討した。予備実験的にはいくつかの材料で良好な結果が得られたが、複合薄膜化すると充分な性能が見られないことがあり、その原因の一つとして、各材料の分子レベルでの混合均一性が十分でないことが考えられる。部材の多孔質化と併せてMHCFインク塗布法のさらなる開発が必要であることが明らかとなった。次に、昨年開発したカーボンナノチューブ (CNT)とプルシアンブルー系材料（MHCF）の複合膜について、その電気化学的応答性の向上を明らかにすべく、複合薄膜の厚み方向の抵抗測定をおこなったところ、CuHCF-CNT薄膜の抵抗は4.88Ω・cm2となった。これはCuHCFのみからなる薄膜の7000Ω・cm2よりは格段に低く、CNTのみからなる薄膜の3.21Ω・cm2と比較しても充分に低いことがわかった。この結果からCNTはCuHCF薄膜のクラック等の隙間に入り込み、導電性を向上させている可能性が推測された。また繰り返し耐久実験についても、数百サイクルの実験前後で明らかな劣化は見られず、一部の電気化学応答性ではサイクルを重ねた方が安定した。これは電気抵抗率の低減により、電極への過電圧などの負担が減り、また繰り返しの吸脱着により、実験開始時に含まれていたCs以外のイオン種が放出され、安定動作するようになったものと考えられる。さらにMHCF電極については、Cs吸着以外の応用を検討するということで、予備的にではあるが酸素生成実験をおこない、電極の膜厚に相当する酸素が発生することを確認した。