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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

利用六氰基铁酸盐金属配合物开发用于电化学 Cs 回收的高效吸附电极

基本信息

批准号：
14F04919
负责人：
田中寿
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

In this study, Cs were selected for adsorption, desorption, electrochemistry, and high efficiency. The material and structure of the metal electrode are discussed. In the field of electrochemistry, stability, pH, stability, metal electrode materials, coating of electrode substrates, high performance, etc. For the preparation of materials, good results are obtained, composite films are formed, sufficient properties are obtained, and the mixing uniformity of molecular layers of each material is very high. Porosity of components and development of MHCF coating methods are necessary. In the past few years, the development of composite films with CNT and MHCF materials, the improvement of electrochemistry, the measurement of resistance in the thickness direction of composite films, and the resistance of CuHCF-CNT films were 4.88Ω·cm2. CuHCF thin film of 7000Ω·cm2, CNT thin film of 3.21Ω·cm2, compared to the full low film. The results suggest that the CNT film has a higher conductivity than CuHCF film. In addition, the quality of the products is stable, and the quality of the products is stable. The reduction of electrical resistance, the reduction of the load on the electrode voltage, the absorption of the electrode voltage, the discharge of the electrode voltage other than Cs at the beginning of the operation, and the stable operation are all considered. For MHCF electrode, it is necessary to investigate the effect of Cs adsorption on acid generation, and confirm the effect of electrode film thickness on acid generation.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Preparation of 3D nanostructure film of copper hexacyanoferrate film for electrochemical Cs removal

用于电化学除铯的六氰基铁酸铜3D纳米结构薄膜的制备

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Rongzhi Chen;Hisashi Tanaka;Tohru Kawamoto
通讯作者：
Tohru Kawamoto

Compact Cs separation by electrochemical adsorption/desorption using copper hexacyanoferrate

使用六氰基铁酸铜通过电化学吸附/解吸实现紧凑的铯分离

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
R.Z. Chen;H. Tanaka;T. Kawamoto;M. Asai;C. Fukushima;M. Kurihara;M. Ishizaki;M. Watanabe;M. Arisaka;T. Nankawa
通讯作者：
T. Nankawa

Preparation and modification of 3-D nanostructure film of MHCF for electrochemical separation of Cesium

用于铯电化学分离的 MHCF 3-D 纳米结构薄膜的制备和修饰