Мікромодифіковані диоксидносвинцеві електроди - Автореферат

Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Українському державному хіміко-технологічному університеті Міністерства освіти і науки України. Дисертація присвячена вивченню електрокаталітичних процесів при високих анодних потенціалах: електроосадженню та модифікуванню PBO2, виділенню кисню та озону, окисненню органічних речовин. Микромодифицированные диоксидносвинцовые электроды.Оскільки електрокаталітична активність плюмбумдиоксидних анодів залежить від складу електроліту та умов електроосадженя оксиду, спрямований синтез матеріалів з заданими фізико-хімічними властивостями неможливий без знання кінетики реакції утворення PBO2, а також встановлення основних факторів, що впливають на кількість модифікуючого елемента в покритті. Систематична інформація про кінетику осадження PBO2 у присутності іонних домішок в електроліти, а також про вплив потенціалу (щільності струму) осадження, складу, РН та температури електроліту на вміст легуючого елемента в мікромодифікованому блюмбум диоксиді взагалі відсутні. Лімітуюча стадія процесу осадження PBO2 значною мірою буде визначатися декількома факторами: потенціалом і станом поверхні електроду, концентрацією іонів Pb2 у розчині, гідродинамічними умовами проведення процесу. Підтвердженням цьому є стаціонарна поляризаційна крива, яку можна умовно розбити на дві області: низьких (I) та високих (II) поляризацій (рис.Виходячи з запропонованого нами механізму PBO2 іонні домішки можуть впливати на кінетику реакції двома різними способами: 1. За рахунок закріплення проміжного продукту на поверхні електрода шляхом утворення сполук плюмбуму з обмеженою розчинністю (SO42-; PO43-). У залежності від природи утворених сполук іони першої групи можуть як прискорювати, так і уповільнювати реакцію електроосадження PBO2.Модифіковані оксидні плівки можуть бути отримані не тільки шляхом електроосадження з розчинів, але і за рахунок окиснення відповідного металу при анодній поляризації. Для встановлення загальних закономірностей таких процесів розглянуті реакції формування оксидних плівок на металічних свинці та цинку в присутності в електроліті домішок іонів родини Феруму і флуорид-іонів. Вольтамперограми свинцевого електрода в 1M H2SO4 в присутності 2,8 ММ NAF, отримані після витримки Pb анода при постійному потенціалі (1,9 В) в області формування PBO2.Електрокаталітична активність стосовно реакцій за участю кисеньвмістних часток радикального типу залежить від умов одержання електродних матеріалів. Фактори, здатні впливати на такі реакції, можна умовно обєднати у дві великі групи: структурні (морфологія поверхні, розмір кристалів, кристалографічна орієнтація та ін.) та хімічні (хімічний склад, природа звязків, наявність кристалізаційної води, магнітні і електричні властивості, модифікування та ін.). Для визначення факторів, що впливають на електрокаталітичну активність мікромодифікованого плюмбум диоксиду, у першу чергу необхідно розглянути вплив умов формування оксиду на структурні та хімічні властивості PBO2. Зміни фазового складу і кристалографічної орієнтації окремих граней у присутності іонів родини Феруму не мають настільки глобального характеру, як у випадку флуорид-іонів, та повязані з адсорбцією іоних домішок на поверхні PBO2. Дефіцит кожного загубленого іона Pb4 компенсується Pb2 та ОН-, а хімічна формула PBO2 виглядає як Pb4 (1-x-y)Pb2 y2-(2-4x-2y)OH-(4x 2y).Реакція виділення кисню є одним з основних електродних процесів при високих анодних потенціалах, на фоні якого протікають виділення озону й окиснення органічних речовин. Методами стаціонарних поляризаційних вимірів, електродного імпедансу та радіоактивних індикаторів було показано, що виділення кисню протікає на активних місцях, локалізованих у гідратованому шарі PBO2. За даними О1s РФС спектрів у цьому ж ряду (за винятком Кобальту) зменшується міцність звязку хемосорбованих оксигенвмістних часток з поверхнею електрода.