电化学反应用电极的修饰方法
阅读说明：本技术 电化学反应用电极的修饰方法 (Method for modifying electrode for electrochemical reaction ) 是由 洪锡垣 崔在佑 李知镐 埃文迪·拉赫曼 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电化学反应用电极的修饰方法,该方法通过对修饰对象电极依次适用电溶解过程(electro-dissolution)和电沉积过程(electro-deposition),从而使电极表面的杂质最小化的同时优化电极表面的组成以使其符合反应目的。(The present invention relates to a method for modifying an electrode for electrochemical reaction, which optimizes the composition of the electrode surface to meet the reaction purpose while minimizing impurities on the electrode surface by applying an electro-dissolution process and an electro-deposition process to an electrode to be modified in this order.)
技术领域
本发明涉及电化学反应用电极的修饰方法，更详细而言，涉及通过对修饰对象电极依次适用电溶解过程(electro-dissolution)和电沉积过程(electro-deposition)，从而使电极表面的杂质最小化的同时能够优化电极表面的组成以使其符合反应目的的电化学反应用电极的修饰方法。
[关于国家支持研发的说明]
本研究是在韩国科学技术研究院的监督下通过环境部的支助而完成的，研究项目名称是全球顶级环境技术开发项目(R&D)，研究课题名称是基于电化学的高浓度有机物和总氮控制技术开发(课题固有编号：1485016103)。
背景技术
已知电化学反应是一种发生在电极与溶液的界面的不均匀电荷转移过程(heterogeneous charge transfer)，与溶液的内部相比，根据电极-溶液界面(electrode-solution interface)的双电层或扩散层(diffusion layer)的细微变化，电化学反应受到很大影响。适当调节电极-溶液界面的反应性是电化学研究的重要部分。
化学修饰电极(chemically modified electrode)的意思是以与反应目的相符的方式被修饰的电极，化学修饰电极(CME)可以通过多种方法进行制造。例如，可以通过基于化学吸附(chemisorption)、共价键、高分子(有机)、多核(无机)或复合膜的涂覆、将电极基质物质与修饰剂混合等方法进行制造。化学修饰电极(CME)还可以根据涂覆方式来区分。例如已知有交联(cross-linking)、浸涂(dip coating)、电化学沉积(electrochemicaldeposition)、电化学聚合(electrochemical polymerization)、溶剂蒸发(solventevaporation)、旋涂(旋转浇铸)等。上述的修饰电极其本身在反应中起到排斥或吸引电子的反应物的作用，特别值得注意的是电催化特性可以应用于各种电化学领域。
另外，电化学反应中电极的稳定性比什么都重要。电极成分的溶出、电极表面的电阻增加、与电解液的副反应等是电化学反应中主要发生的问题，其主要由电极表面的反应性变化所引起。
为了维持电极表面的反应性，需要使电极表面的杂质最小化，并且优化电极表面的组成以使其符合反应目的。但是，现有技术在控制电极表面的杂质或将电极表面的组成优化方面存在局限性。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而研究出来的，其目的在于提供一种电化学反应用电极的修饰方法，该方法通过对修饰对象电极依次适用电溶解过程(electro-dissolution)和电沉积过程(electro-deposition)，从而使电极表面的杂质最小化的同时能够优化电极表面的组成以使其符合反应目的。
用于实现上述目的的根据本发明的电化学反应用电极的修饰方法，其特征在于包括以下步骤而构成：准备修饰对象电极的步骤；在填充有电解质的电化学反应槽中浸渍修饰对象电极作为阳极，向修饰对象电极施加第一电位而使修饰对象电极的表面氧化的电溶解步骤；以及在填充了溶解有沉积用金属的电解质的电化学反应槽中浸渍经过上述电溶解步骤的修饰对象电极作为阴极，向修饰对象电极施加第二电位，以通过还原反应使沉积用金属沉积于修饰对象电极的方式进行诱导的电沉积步骤。
上述第一电位是大于修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的金属的标准电极电位且小于等于析氧电位的电位。
上述第二电位是大于等于析氢电位且小于等于修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最小的金属的标准电极电位的电位。
修饰对象电极所包含的金属是Pd、Ag、Rh、Cu、Bi、Pb、Sn、Ni、Co、Tl、In、Fe、Zn、B、Cr、Mn、Ti和Al中的任一种或它们的组合，修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的金属是Pd、Ag、Rh、Cu、Bi、Pb、Sn、Ni、Co、Tl、In、Fe、Zn、B、Cr、Mn、Ti和Al中标准电极电位最大的金属、或者Pd、Ag、Rh、Cu、Bi、Pb、Sn、Ni、Co、Tl、In、Fe、Zn、B、Cr、Mn、Ti和Al中的任一种以上的组合中标准电极电位最大的金属。
另外，在电沉积步骤中，沉积用金属可以利用Au、Pt、Pd、Ir、Ag、Rh、Cu、Bi、Pb、Sn、Ni、Co、Tl、In、Fe、Zn、B、Cr中的任一种或它们的组合。
上述电沉积步骤的电解质为pH2～8的电解质。
上述修饰对象电极的材质为不锈钢(Stainless Steel,SUS)或钛(Ti)，电溶解步骤的电解质可以利用碱性电解质。
在电沉积步骤中溶解于电解质的沉积用金属的浓度优选大于500mM。
在进行上述电溶解步骤之前还包括对修饰对象电极进行预处理的预处理步骤而构成，上述预处理步骤包括：对修饰对象电极的表面进行砂纸处理而增加修饰对象电极表面的比表面积的过程；对残留于修饰对象电极表面的有机溶剂和油中的一种以上进行去除的过程；以及对修饰对象电极中存在的自然氧化膜和无机质杂质进行去除的过程。
在修饰对象电极为电化学水处理装置的氧化电极且氧化电极由金属氧化物构成的情况下，适用于电沉积步骤的沉积用金属是Pb、Ni、Pt、Mn、Ir、Ru、Co和Fe中的任一种或它们的组合，在进行电沉积步骤后，为了使被沉积的金属氧化，进行在氧气氛下将修饰对象电极在300～500℃的温度下热处理的工序。
上述修饰对象电极是作为将硝态氮还原为氨态氮的电化学水处理装置的阴极而适用的不锈钢(Stainless Steel,SUS)或钛(Ti)材质的电极，通过上述电溶解步骤去除修饰对象电极的表面所包含的杂质金属，通过上述电沉积步骤在修饰对象电极的表面可以沉积Fe或Zn金属。
根据本发明的电化学反应用电极的修饰方法具有如下效果。
通过依次适用电溶解过程和电沉积过程，从而能够有效地去除修饰对象电极所包含的杂质金属，可以控制修饰对象电极的组成而以符合反应目的方式进行优化。
附图说明
图1是表示电溶解过程和电沉积过程的模式图。
图2是用于对在电溶解过程中向修饰对象电极(阳极)施加的电位的范围进行说明的参考图。
图3是用于对在电沉积过程中向修饰对象电极(阴极)施加的电位的范围进行说明的参考图。
图4是表示SUS材质电极的硝态氮还原特性的实验结果。
图5是表示在电溶解过程中根据电解质的修饰对象电极的硝态氮还原特性的实验结果。
图6是表示根据金属种类的硝态氮还原特性的实验结果。
图7是表示在电沉积过程中根据沉积用金属的种类的修饰对象电极的硝态氮还原特性的实验结果。
图8是表示普尔贝图(Pourbaix diagram)的参考图。
具体实施方式
本发明提出对用于电化学反应的电极进行修饰的方法。
如上述“背景技术”中提及的那样，用于电化学反应的电极在经过一定时间时发生电极成分溶出或电极表面的电阻增加的现象。其主要原因是在电化学反应重复进行的过程中电极的一部分掉落而电极的初始组成发生变化。
用于电化学反应的电极由特定组成的物质例如特定纯金属或特定组成的合金构成，以使其符合反应目的，但在电极的制造过程中可能有不希望的杂质金属包含在电极中。作为一个例子，已知在适用于用于去除硝态氮的电化学水处理装置的阴极用电极的情况下，通常由Fe材质构成，并且Ni成分阻碍硝态氮还原反应。
如此，在电极的制造过程中可能会有不希望的微量的杂质金属包含在电极中，但这种杂质金属不参与电化学反应或阻碍电化学反应，并且在重复的电化学反应过程中可能会使正常的电极成分的溶出加速化。即，在电极表面不希望的杂质金属越多，电极表面的电极溶出现象可能会增加。
由于电极所包含的不希望的杂质金属与正常的电极成分一起溶出，因此电极的组成脱离初始状态，引起如上所述的电极表面的电阻增加、与电解液的副反应等变化。
本发明提出如下技术，即以特定组成准备的电极为对象，通过电溶解过程(electro-dissolution)去除电极特别是存在于电极表面的杂质，同时通过电沉积过程(electro-deposition)使特定金属元素沉积，从而能够优化电极的组成，使其符合反应目的。
电溶解过程(electro-dissolution)是使电极表面的金属成分氧化而脱落的工序(参照图1)，电溶解过程中不仅是电极表面的杂质金属，电极表面的正常金属成分也可能被氧化、脱落。除了杂质金属以外的正常的金属成分同样由于一部分被氧化、脱落而使得电极的组成可能会与初始状态不同。当电极的组成与初始状态不同时可能会引起如上所述的问题，即电极表面的电阻增加、与电解液的副反应等。因电溶解过程而电极组成与初始状态不同的现象，通过电沉积过程(electro-deposition)被解决。
电沉积过程(electro-deposition)是以经过电溶解过程的电极为对象通过还原反应将特定金属沉积于电极的表面的工序(参照图1)。在将特定金属预先溶解于进行电沉积过程的电解槽后进行电沉积过程时，可以将该特定金属沉积于电极的表面，可以通过这种过程对电极的组成进行优化或进行控制以使其符合反应目的。
为了对基于电溶解过程(electro-dissolution)的氧化反应、基于电沉积过程(electro-deposition)的还原反应、以及通过电溶解过程的氧化反应的杂质金属的去除特性、通过电沉积过程的还原反应的特定金属的沉积特性进行优化，需要对在电溶解过程中被施加到修饰对象电极的电位(potential)以及在电沉积过程中被施加到修饰对象电极的电位进行控制。
即，根据在电溶解过程中被施加到修饰对象电极的电位，氧化反应以及基于氧化反应的杂质金属的去除特性发生变化，根据在电沉积过程中被施加到修饰对象电极的电位，还原反应以及基于还原反应的特定金属的沉积特性不同。
本发明为了对基于电溶解过程的杂质金属的去除特性以及基于电沉积过程的特定金属的沉积特性进行优化，分别对电溶解过程和电沉积过程设定如下电位条件和pH条件。
为了对基于电溶解过程(electro-dissolution)的杂质金属的去除特性进行优化，满足在电溶解过程中施加比修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的金属的标准电极电位高的电位的同时施加小于等于析氧电位的电位的条件。换句话说，在电溶解过程中施加到修饰对象电极的电位大于修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的金属的标准电极电位且小于等于析氧电位。在这里，修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的意思是氧化反应最晚发生的金属。参照图2时，在电溶解过程中修饰对象电极(SUS电极)作为阳极适用，并且施加比Fe的标准电极电位(-0.036V)大的0.6V的电位，0.6V相当于碱性条件下的析氧电位。
电溶解过程中被施加到修饰对象电极的电位小于标准电极电位时不会进行氧化反应，大于析氧电位时修饰对象电极整体急剧地被氧化。
另外，为了对基于电溶解过程的杂质金属的去除特性进行优化，电溶解过程中电解质的pH没有限定，但优选构成pH8～12的碱性状态。与此同时，前提是电溶解过程中修饰对象电极作为阳极而适用。在电溶解过程中适用碱性电解质在修饰对象电极作为硝态氮还原反应用途适用的情况下可能更有效。
在电化学反应槽的碱性电解质中修饰对象电极作为阳极适用的状态下，将上述条件的电位施加到修饰对象电极时，修饰对象电极表面的金属被溶出，同时OH-离子被吸附到修饰对象电极，被吸附到修饰对象电极的OH-离子起到使硝态氮向氨态氮的变换加速的作用。
另一方面，在电沉积过程(electro-deposition)中为了优化特定金属的沉积特性，向修饰对象电极施加大于等于析氢电位且小于修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最小的金属的标准电极电位的电位。在这里，修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最小的意思是还原反应最晚发生的金属。参照图3，在电溶解过程中修饰对象电极(SUS电极)作为阴极适用，并施加小于Fe的标准电极电位(-0.036V)的约-0.3V的电位。
电沉积过程中施加到修饰对象电极的电位小于析氢电位时，还原反应急剧进行，由于表面生成的氢气而效率降低，大于标准电极电位时进行氧化反应。
另外，在电沉积过程中，为了优化特定金属的沉积特性，前提是电沉积过程中电解质在电沉积过程中修饰对象电极作为阴极而适用。在碱性电解质条件下进行电沉积过程时，金属离子与氧结合而被沉淀，从而无法有效地进行向修饰对象电极表面的金属沉积。这也可以通过图8的普尔贝图(Pourbaix diagram)进行确认。
下面，参照附图对根据本发明的一实施例的电化学反应用电极的修饰方法详细地进行说明。
首先，准备修饰对象电极。上述修饰对象电极是用于电化学反应的要求表面修饰的电极，可以适用于电化学反应的阴极或阳极。根据可以适用于电化学反应的阴极或阳极，修饰对象电极的构成物质没有限定。即，只要能够依次适用后述的电溶解过程(electro-dissolution)和电沉积过程(electro-deposition)来去除电极表面的杂质金属的同时实现电极组成的控制，修饰对象电极的构成物质没有特别限定。但是，修饰对象电极根据电化学反应的目的、用于阳极或用于阴极而具有希望的特定组成。此外，修饰对象电极由特定组成构成以使其符合反应目的，但在电极的制造过程中可能会包含部分杂质金属。
举出一个例子，在电化学水处理装置的情况下，作为还原电极的阴极，可以利用不锈钢或Ti。
在准备好修饰对象电极的状态下，对修饰对象电极依次适用电溶解过程(electro-dissolution)和电沉积过程(electro-deposition)。
在进行电溶解过程和电沉积过程之前，为了提高电溶解过程和电沉积过程的效率，需要对修饰对象电极进行预处理。具体而言，对修饰对象电极的表面进行砂纸处理而增加修饰对象电极表面的比表面积。通过砂纸处理增加修饰对象电极表面的比表面积是为了促进电溶解过程的氧化反应和电沉积过程的还原反应。当砂纸处理结束时利用丙酮等去除残留于修饰对象电极表面的有机溶剂、油等。然后，利用草酸(oxalic acid)等去除存在于修饰对象电极的自然氧化膜(native oxide)和无机物杂质，修饰对象电极的预处理结束。
电溶解过程(electro-dissolution)如下进行。
在填充有电解质的电化学反应槽内浸渍修饰对象电极作为阳极，使电化学反应槽具备阴极。在这种状态下，向作为阳极适用的修饰对象电极施加特定条件的电位。在这里，特定条件的电位的意思是大于修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的金属的标准电极电位且小于等于析氧电位的电位。电溶解过程中施加到修饰对象电极的电位小于标准电极电位时不会进行氧化反应，大于析氧电位时修饰对象电极整体急剧地氧化。修饰对象电极所包含的金属有很多种，但考虑到通常包含如下表1所示的元素，在本发明中修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最大的金属可以特定为Pd。
【表1】
<电化学反应用电极的金属元素>
元素
标准电极电位(V vs NHE)
Pd(s)
0.915
Ag(s)
0.799
Rh(s)
0.76
C(s)
0.52
Cu(s)
0.518
Bi(s)
0.308
Pb(s)
-0.126
Sn(s)
-0.141
Ni(s)
-0.236
Co(s)
-0.282
Tl(s)
-0.336
In(s)
-0.338
Fe(s)
-0.44
Zn(s)
-0.762
B(s)
-0.792
Cr(s)
-0.7
Mn(s)
-1.18
Ti(s)
-1.6
Al(s)
-1.677
由于上述特定条件的电位被施加到修饰对象电极(阳极)，因此修饰对象电极的表面被氧化，由于氧化，从修饰对象电极的表面溶出金属成分。这时，从修饰对象电极的表面溶出的金属成分中包含修饰对象电极的正常的电极成分和不希望的杂质金属成分。即，如上所述，修饰对象电极被制造成希望的特定组成，但在电极的制造过程中修饰对象电极中可能包含不希望的杂质金属，在上述电溶解过程中不希望的杂质金属成分和正常的金属成分即希望的金属成分一起溶出。作为一实施例，在希望修饰对象电极由不锈钢或Ti构成的情况下，修饰对象电极中可能会包含不希望的Ni、Cr，在上述电溶解过程中作为杂质金属的Ni、Cr与作为正常的金属成分的Fe或Ti可能会一起溶出。
在上述电溶解过程中填充于电化学反应槽的电解质的pH没有限定，但在修饰对象电极作为硝态氮还原反应的电极适用的情况下，优选适用pH8～12的碱性电解质。在电化学反应槽的碱性电解质中修饰对象电极作为阳极适用的状态下，将上述条件的电位施加到修饰对象电极时，溶出修饰对象电极表面的金属，同时OH-离子被吸附到修饰对象电极，被吸附到修饰对象电极的OH-离子起到加速硝态氮向氨态氮的变换的作用。
另一方面，从修饰对象金属溶出杂质金属意味着可以解决由杂质金属引起的问题，但随着除了杂质金属以外正常的金属成分一起溶出，修饰对象电极的初始组成状态发生变化。修饰对象电极的初始组成状态变化意味着未针对反应目的进行优化，可能引起电极表面的电阻增加、与电解液的副反应等变化。
在电溶解过程结束的状态下，对经过电溶解过程的修饰对象电极进行电沉积过程(electro-deposition)。电沉积过程(electro-deposition)如下进行。
在电化学反应槽内填充溶解有沉积用金属的电解质。上述沉积用金属是通过电沉积过程被沉积到修饰对象电极的材料，可以根据修饰对象电极的反应目的、用于阳极或用于阴极来进行选择。作为一实施例，在修饰对象电极作为将水中的硝态氮还原为氨态氮的电化学水处理装置的阴极使用的情况下，作为溶解于电解质的金属可以适用Fe或Zn。
在具备溶解有沉积用金属的电解质的电化学反应槽中浸渍阳极，同时将经过电溶解过程的修饰对象电极作为阴极进行浸渍。在这种状态下，向作为阴极适用的修饰对象电极施加特定条件的电位。在这里，特定条件的电位的意思是，大于等于析氢电位且小于修饰对象电极所包含的金属中标准电极电位最小的金属的标准电极电位的电位。电沉积过程中施加到修饰对象电极的电位小于析氢电位时还原反应急剧地进行或者由于与析氢竞争而沉积效率有可能降低，大于标准电极电位时不进行还原反应。
由于上述特定条件的电位被施加到修饰对象电极(阴极)，因此溶解于电解质中的沉积用金属被沉积于修饰对象电极的表面。
如此，可以通过电沉积过程将沉积用金属即特定金属沉积于修饰对象电极的表面，通过这种电沉积过程控制修饰对象电极的组成，从而能够进行优化以使其符合反应目的。
在进行上述电沉积过程中，除了如上所述的电位条件和电解质pH条件以外还要考虑溶解于电解质中的沉积用金属的浓度。由于电沉积过程中修饰对象电极的表面沉积溶解于电解质的金属，同时对作为阴极适用的修饰对象电极施加上述条件的电位而生成氢，析氢和电沉积构成竞争反应关系。由此，为了提高相对于析氢的电沉积的选择度，溶解于电解质中的沉积用金属的浓度应该以固定数值以上的数值来适用。此外，电沉积过程中的析氢作为提高电解质的pH的因素起作用，基于这种原因，溶解于电解质中的沉积用金属的浓度也应该以固定数值以上的数值来适用。因此，溶解于电解质中的沉积用金属的浓度优选设定为大于0.5M。
在电沉积过程中，沉积用金属根据修饰对象金属的反应目的，可以为Au、Pt、Pd、Ir、Ag、Rh、Cu、Bi、Pb、Sn、Ni、Co、Tl、In、Fe、Zn、B和Cr中的任一种或者从它们的组合中进行选择。
另一方面，修饰对象电极为电化学水处理装置的氧化电极且氧化电极由金属氧化物构成的情况下，适用于电沉积工序的沉积用金属可以利用Pb、Ni、Pt、Mn、Ir、Ru、Co和Fe中的任一种或它们的组合，在进行电沉积工序后，为了使被沉积的金属氧化，追加在氧气氛下将修饰对象电极在300～500℃的温度下进行热处理的工序。
如上述说明的那样，可以通过电溶解过程使不希望的杂质金属从修饰对象电极溶出，在电溶解过程中溶出修饰对象电极的正常金属成分而修饰对象电极的初始组成被破坏的问题通过后续的基于电沉积过程的沉积用金属的沉积来解决，同时对修饰对象电极的组成进行控制，从而能够进行优化以使其符合反应目的。
以上，对根据本发明的一实施例的电化学反应用电极的修饰方法进行了说明。下面，通过实验例对本发明更具体地进行说明。
<实验例1：SUS材质电极的硝态氮还原特性>
将具有如下表2所示的组成的SUS 310、SUS 316、SUS 420分别作为电化学硝态氮还原反应的阴极适用。参照表2，显示出以SUS 310、SUS316、SUS 420的顺序Fe含量增大时以相反的顺序Ni、Cr含量增大的趋势。作为阳极，利用了Ir0.7Ta0.3Ox，电解质利用了混合16mM的NaNO3(224mg/L[N-NO3 -])和50mM的Na2SO4的溶液，电极间距离为1cm，电流施加了30mA/cm2。
【表2】
<各个SUS种类的组成>
实验结果，如图4所示，在将Fe含量最高且Ni和Cr含量最低的SUS420作为电化学硝态氮还原反应的还原电极适用的情况下，硝态氮还原效率最优异。
<实验例2：利用电溶解的电极修饰和硝态氮还原效率>
在通过电溶解(electro-dissolution)对电极表面进行修饰后，将被修饰的电极适用于电化学水处理装置中，观察硝态氮的去除效率。修饰对象电极是通过实验例1判断出硝态氮还原效率相对优异的SUS 420。在电溶解时将电解质的pH条件分别设定为酸性、中性、碱性，以各个条件对修饰对象电极进行修饰。酸性电解质利用500mM的H2SO4，中性电解质利用2mM的NaNO3和50mM的Na2SO4，碱性电解质利用500mM的NaOH来构成碱性条件。硝态氮还原反应的实验条件与实验例1相同。
实验结果，参照图5时，在利用碱性电解质(500mM的NaOH)实施电溶解的电极的情况下，显示出硝态氮还原电流效率为40％以上，相反，在利用酸性和中性电解质的电极的情况下，显示出30％以下的硝态氮还原电流效率。
XPS分析结果显示出，在利用碱性电解质进行电溶解的情况下，修饰对象电极含有16.6％的Fe，而在利用中性电解质的情况下含有9.1％的Fe，在利用酸性电解质的情况下含有3.8％的Fe。此外，与电解质的pH无关地实施电溶解的结果显示出在所有情况下Ni和Cr成分完全被去除。
基于这种结果推断出，在利用碱性电解质的情况下，Ni和Cr成分从修饰对象电极被完全去除，同时Fe的损失最小化而有利地作用于硝态氮还原反应。
<实验例3：各个金属的硝态氮还原特性>
将分别由Ni、Zn、Cu、Fe构成的电极作为电化学硝态氮还原反应的阴极适用并观察硝态氮还原特性。
实验结果，如图6所示显示出，Zn的硝态氮还原电流效率最优异，其次Fe电极的硝态氮还原电流效率优异。
<实验例4：利用电溶解和电沉积的电极修饰和硝态氮还原效率>
以实验例2的经过电溶解过程的SUS电极为对象实施电沉积过程后，将修饰的电极适用于电化学水处理装置并观察硝态氮还原效率。在电沉积过程中分别溶解500mM的Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、Ni(NO3)2。在碱性条件下，将进行电溶解处理的SUS电极在电沉积过程中作为阴极适用。
实验结果，参照图7时，在利用溶解有Fe离子的电解质以及溶解有Zn离子的电解质实施电沉积过程的情况下，可以确认硝态氮还原电流效率增加至50％以上。相反，在利用溶解有Ni离子的电解质的情况下，确认出硝态氮还原电流效率降低至5％以下。这是可以确认通过电沉积过程而溶解于电解质中的金属沉积于电极的结果，并且是证明SUS材质的电极且适用于硝态氮还原工序的情况下Fe和Zn对硝态氮还原效率提高发挥作用的结果。
另一方面，关于上述的实验例1至实验例4的电溶解过程和电沉积过程是在常温下进行的，根据实验环境，可以优选在10～60℃的温度条件下进行。