金,白金,白金黒,白金黒付きグラッシーカーボン電極によるネプツニウムの還元

Reduction of neptunium at gold, platinum, glassy carbon and platinized glassy carbon electrodes

北辻 章浩  ; 木村 貴海 ; 木原 壯林*

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

定電位差電解法やボルタンメトリーなどによって、金、白金などの電極上でのNp(V)の還元機構を調べた。金電極で測定したボルタモグラムにはNp(V)の還元波は観測できなかったが、金網電極に充分な負電位を印加して定電位電解したとき、Np(V)はNp(III)に還元された。この還元はNp(V)の不均化反応で生成したNp(IV)のNp(III)への還元、Np(V)とNp(III)の電荷交換、及び生成するNp(IV)の電極還元によると考えた。一方、白金電極では水素が還元・吸着する電位でNp(V)の還元波が観測された。先の金電極での還元反応に、吸着水素に触媒されたNp(V)の還元が加わると結論した。これらの知見に基づき、グラッシーカーボン(GC)繊維に白金を電析させた白金黒付GCを作用極とするカラム電極を用いて、Np(V)をフロー電解した。通常のGC繊維の場合、Np(V)はNp(III)へ二電子還元されるが、Pt-GC電極ではNp(V) Np(IV) Np(III)の逐次一電子還元波が観測された。可逆なNp(III)/Np(IV), Np(V)/ Np(VI)の酸化還元も考え合せて、例えば、3, 4, 5, 6価のNpイオンを含む溶液中のNpを、+0.1Vを印加したカラム電極によってNp(IV)に迅速還元調製できることを明らかにした。

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