Spectroscopic and electrochemical analyses for dysprosium complexes in potassium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide melts

ビストリフルオロメチルスルフォニルアミドカリウム塩中のDyの電解-分光分析

松宮 正彦*; 野水 大輝*; 土田 裕介*; 佐々木 祐二  

Matsumiya, Masahiko*; Nomizu, Daiki*; Tsuchida, Yusuke*; Sasaki, Yuji

ビストリフルオロメチルスルフォニルアミドカリウム塩(K[NTf])中のDyの配位数をラマン分光で調査した。その結果、2価のDyで配位数4.12で、3価のDyで5.09と理解された。電気化学分析法により、このイオン液体中のDyがおよそ+0.81Vで0価に電析することを明らかにした。併せて、K[NTf]中のDyの電解挙動を定電位電解法を用いて調査した。さらに、XPS法で大部分のDyが0価として金属析出することを確認した。

The coordination states of multivalent dysprosium complexes of potassium bis(trifluoromethylsulfonyl) amide (K[NTf]) were investigated by Raman spectroscopy. The solvation number, n, of the dysprosium complexes was determined to be 4.12 for Dy(II) and 5.09 for Dy(III). Electrochemical analysis revealed that the reduction peak of [Dy-III(NTf)(5)](2-) at approximately +0.81 V at 483 K is based on an electrodeposition reaction from [Dy-III(NTf)(5)](2-) to Dy(0). The nucleation behavior of [Dy-III(NTf)(5)](2-) was evaluated using chronoamperometry. The results indicated that the nucleation mechanism of Dy nuclei changed from instantaneous to progressive nucleation when the overpotential became more negative than the deposition potential of Dy(0). The electrodeposits were identified as mostly the metallic state by X-ray photoelectron spectroscopy.