Electrolytic reduction mechanism of Np(V) and the effect of coexisting nitric acid

Np(V)の電解還元機構と共存する硝酸イオンの影響

北辻 章浩  ; 木村 貴海 ; 木原 壯林*

Kitatsuji, Yoshihiro; Kimura, Takaumi; Kihara, Sorin*

定電位差電解法によりNp(V)を還元したところ特異な電解挙動を示した。電解挙動やボルタンメトリーにより電極反応を詳しく調べ、その還元機構を明らかにした。溶液中にNp(IV)あるいはNp(III)が存在すると、電極反応により還元生成するNp(III)とNp(V)とが電子交換する化学反応により、Np(V)の還元が進む。電解に白金電極を用いた場合、十分な負電位を印加することにより電極表面に水素原子が吸着し、その水素原子がNp(V)を直接還元する電極触媒反応によりNp(V)の還元が起こる。白金電極では二つの反応機構により還元が進むので、金電極を用いる場合に比べ、電解還元速度が大きくなる。硝酸イオンが共存すると、その錯生成能によりNp(IV)が安定化されるためNp(III)の還元生成が阻害される。このため、Np(III)との化学反応に基づくNp(V)の還元速度も小さくなり、電解還元に長い時間を要する。

The behaviors of reduction of Np(V) by controlled potential electrolysis were studied, and a unique time course of electrolysis current was observed. It was conclude that Np(V) was reduced by two reduction processes that are the chemical reaction with Np(III) and the electrocatalytic reduction by adsorbed hydrogen atom on platinum electrode surface. The time course of current for controlled potential electrolysis of Np(V) under various condition of the solution was investigated, and the effects of the concentration of H and NO on electrolysis behaviour were shown.