Способи електрохімічного синтезу графіту інтеркальованого сірчаною кислотою. Аналіз результатів систематичних досліджень процесів кластероутворення міді та нікелю з низькоконцентрованих розчинів в електрохімічних реакторах з дисперсними катодами.
Аннотация к работе
Унікальні фізико-хімічні властивості терморозширеного графіту дозволили використати його для електрохімічного вилучення іонів деяких кольорових металів із низькоконцентрованих розчинів, тобто одержати наносистеми типу терморозширений графіт - кластери металу. Визначити будову поверхні терморозширеного графіту в залежності від умов його синтезу; встановити закономірності формування наносистем терморозширений графіт - кластери кольорових металів електроосадженням останніх з низькоконцентрованих водних розчинів; врахувати особливості процесів в конструкціях електрохімічних реакторів для вилучення кольорових металів із збіднених розчинів з використанням катодів з терморозширеного графіту. Терморозширений графіт одержували при швидкому нагріванні бісульфату графіту в кварцовому реакторі, який опускали в попередньо розігріту до 900°С шахтну електричну піч. Констатовано ряд переваг електрохімічної технології в порівнянні з хімічною: екологічно більш безпечна, так як відпадає необхідність використовувати токсичні окислювачі, одержані сполуки інтеркалювання графіту не забруднюються окислювачем і продуктами його відновлення, синтез можна проводити в контрольованому режимі, що дозволяє одержувати продукт необхідного складу, знижувати витрати сірчаної кислоти та води для промивки продукту. У даній роботі для синтезу бісульфату графіту спочатку було використано реактор з притискною графіт діафрагмою.Вивчені закономірності електрохімічного синтезу бісульфату графіту з дисперсного природного графіту дозволили встановити область потенціалів придатності свинцевого анода в цьому процесі та вперше одержати терморозширений графіт з низькою насипною густиною (1 г?дм-3). Показано, що морфологія частинок і фізико-хімічні властивості терморозширеного графіту залежать від способу синтезу бісульфату графіту. Встановлено, що на поверхні терморозширеного графіту, одержаного з бісульфату графіту, синтезованого електрохімічним методом, знаходяться, в основному, електроактивні кисеньвмісні групи хінонного і гідрохінонного типу, тоді як на поверхні терморозширеного графіту, одержаного з бісульфату графіту, синтезованого хімічним способом, - більш кислі карбоксильні групи. Встановлено, що домішки сірки, в терморозширеному графіті, одержаному з бісульфату, синтезованого електрохімічним методом, на відміну від терморозширеного графіту, одержаного з бісульфату графіту, синтезованого хімічним методом, знаходяться не у вигляді аніонів SO42-, а у вигляді сполук зі звязками C = S.