水酸化カリウム水溶液中での種々の炭素材料の酸化反応と酸素発生反応に対する回転リングディスク電極法を用いた検討

摘要

本稿では，3種類の炭素材料，KB，NGおよびVGCFの0.1M 水酸化カリウム水溶液中におけるCORとOERを，RRD屯を用いた電位走査法によって調べ，それら反応の開始電位だけでなく，重量減少速度を定量的に見積もった。RRDE法を用いて，KBのCORとOERの開始電位がHg|HgO 基準で，0.23と0.63V，NGが0.40と0.66VそしてVGCFが0.38と0.68Vとそれぞれ求められた。そして，COR開始電位以下ではCORが速度論的に無視できうる“kinetically negligible region”，また，COR開始電位以上でOER開始電位未満の電位範囲では，CORのみが進行する“COR region”，OER開始電位以上で少なくとも0.8Vまでは，CORとOERが競争反応となる“competition reaction region”と考えられた。OERとCORはどちらもOH~-が反応種であるため，OH~-が吸着した炭素原子が酸化されるメカニズムが想定され，その活量が大きくなると開始電位は卑になっていくことが予想される。