持続可能な社会を実現する上で、現代社会を支える金属材料の円滑な循環は大変重要です。多くの金属は、合金化され、または電子デバイスの中で複雑に組み合わされて機能化されています。こうした素材は、残念ながらそのまま再利用することが大変困難です。できる限り単体の金属材料に戻す、すなわち分離・回収する必要があります。金属をハロゲン化物とすることは分離の手段の一つの候補です。金属単体に比較して、ハロゲン化物は物理的・化学的特性（蒸気圧、ハロゲン化物錯体分布など）に大きな差が生じる特徴があり、分離を容易にします。ただし、再利用するためには、最後に還元して金属に戻さなければなりません。
還元の方法には、水素還元・金属還元、電解採取などが考えられます。本論文では、ベースメタルの一つである銅について、塩酸水溶液中での電解採取・電解精製を念頭において、その電気化学的分極挙動について調べました。塩酸水溶液中の2価銅からの電着では、緻密な膜としての成膜が難しいことが分かっています。そこで、主に1価銅の挙動を調査しました。その結果、一般的な硫酸浴に比較して電解液抵抗を低く保てること、1価銅の電解による緻密な電着膜生成の可能性があること†、アノード溶解では2価ではなく1価として溶解すること、電極電位は塩素濃度により制御できることを明らかにしました。
今後、電極反応をより詳細に理解するための実験や長時間電解による生成膜の表面性状の調査などを行い、実用化につなげるための基礎的知見を重ねていきます。さらに他の金属への応用・展開を図ります。
Uchikoshi, M., Kékesi, T.‡: The behavior of cuprous species at electrodes polarized in hydrochloric acid solutions, Journal of Applied Electrochemistry, 50(5), pp. 597–608. DOI: 10.1007/s10800-020-01420-5
†粉末状よりは緻密な樹枝状結晶の成長は可能です。DOI: 10.2473/shigentosozai.121.103
‡本研究は、ハンガリーミシュコルツ大学 Tamás Kékesi教授との共同研究です。
