X線異常散乱法による合金メッキ浴中の金属イオンの局所構造

利用 X 射线反常散射法研究合金镀液中金属离子的局域结构

基本信息

批准号：
07236225
负责人：
松原英一郎
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07236225/
关键词：
メッキ浴局所構造解析 Ni-Mo合金メッキ X線異常散乱法 EXAFS法

项目摘要

モリブデンは単体では水溶液中から金属として電析しないが,Fe, Ni, Coなどの3d遷移金属が共存すると,モリブデンはこれら遷移金属と合金を形成し電析する.この現象を誘起共析メッキと呼ぶ.このメッキ機構については全く解明されていない.そこで本研究ではX線異常散乱法およびEXAFS法を使ってメッキ浴中の金属イオンの局所構造を調べ,メッキ浴の構造を解明することによって誘起共析メッキ機能を解明した.NiおよびMoイオンを含むpH5の水溶液中では,Moイオンは最近接に6個の酵素イオンが配置した酸素の8面体位置に存在することが分かった.またMo-MoあるいはMo-Ni原子対相関に相当する第2近接距離には合計平均3個程度のMoおよびNiイオンが存在することが分かった.この結果をこれまで報告されているMoイオンとNiイオンを含むイオン結晶などの構造と比較検討することにより,この溶液中では6個の酸素イオンに囲まれたNiイオンから成るNiO_6八面体の辺を共有して6個のMoO_6八面体が連結したかなり大きなクラスターを形成していることが分かった.このNiイオンとMoイオンを含む水溶液にクエン酸イオンを加えると,Moイオンの第1近接の酸素原子相関は全く変化しないが,第2近接原子間距離にMoイオン,Niイオン合わせて3個程度存在したのが,1.3個程度に半減していることが分かった.この結果を先のクエン酸イオンが溶液中に存在しない場合の結果を参考に考察すると,クエン酸イオンが共存することによりクエン酸イオンが存在しない場合に存在した大きなクラスターが壊れ小さくなっていることが分かった.このような溶液内での金属イオンクラスターの形状変化が誘起共析メッキ機構と深く関係していることが明らかになった.

钼不会单独在水溶液中作为金属沉积，而是将其作为金属产生电解，也不会在单个溶液中以金属的电解为金属。当将3D过渡金属（例如CO）共存时，钼与这些过渡金属和电灰分形成合金。该现象称为诱导的共晶板。根本不了解这种电镀机制。因此，在这项研究中，我们使用X射线异常散射方法和EXAFS方法研究了镀金浴中金属离子的局部结构，并阐明了镀金浴的结构，以阐明诱导的晶型平板功能。在含有Ni和Mo离子的pH 5的水溶液中，发现Mo离子存在于氧气的八面体位置，其中六个酶离子位于最近的位置。此外，发现在第二个接近距离中，大约有三个mo和ni离子对应于Mo-Mo或Mo-Ni Atom Pair相关性。通过将此结果与含有Mo和Ni离子的离子晶体的结构进行比较，我们可以看到，在该溶液中，我们可以将这些结果与迄今已报道的含有Mo和Ni离子的离子晶体的结构进行比较。发现通过共享由六个氧气包围的ni离子组成的Nio_6八面体的侧面，将六个Moo_6八人体连接在一起。当将柠檬酸离子添加到含有ni离子和mo离子的水溶液中时，在莫离子的第一个接近度中的氧原子的相关性根本不会改变，但是发现在第二个接近距离处大约有三个mo离子和ni离子的存在减半至约1.3。考虑到这一结果，我们发现柠檬酸盐离子的共存表明，在没有柠檬酸盐离子的情况下，存在的大型簇已经破裂且较小。溶液中金属离子簇的形状变化与诱导的共晶镀层机制密切相关。