Закономерности распределения электрохимических процессов в пористых электродах с регулируемым потенциалом твердой фазы

• Автор: Маслий, Александр Иванович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 288 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Классификация пористых электродов

1.2. Краткая история развития работ по пористым электродам

1.3. Моделирование пористых электродов

1.4. Влияние различных факторов на распределение тока в пористом электроде с эквипотенциальной пористой матрицей

1.5. Возможности неэквипотенциальной пористой матрицы

1.6. О смене знака тока внутри пористого электрода

1.7. Количественная мера эффективности работы пористого электрода.

1.8. Заключение
Глава II. Методические аспекты исследования пористых электродов с регулируемой проводимостью фаз
2.1. Математическая формулировка задачи расчета распределения тока
в пористых электродах
2.2. Количественная мера эффективности использования рабочей поверхности пористых электродов
2.3. О критерии эффективной работы всей доступной электролизу поверхности пористых электродов
2.4. Особенности измерения проводимости углеродных волокнистых материалов
2.5. Выводы
Глава III. Анализ эффективности работы однородных пористых электродов с произвольными проводимостями фаз
3.1. Оценка Ьпр при произвольном соотношении проводимостей фаз и высокой скорости протока раствора
3.2. Влияние скорости и направления протока раствора
3.3. Влияние побочных электрохимических реакций
3.4. Выводы
Глава IV. Пористые электроды с регулируемой проводимостью твердой фа-

!ы в условиях малой степени превращения реагента
4.1. Идеальный профиль кт(х) для эквиполяризованного пористого электрода
4.2. Влияние искажений гиперболического профиля кх(х) на степень неравномерности распределения тока внутри пористого электрода
4.3. Приближенная реализация гиперболического профиля кт(х)
4.4. Сравнение эффективности работы пористых электродов с постоянной и переменной проводимостью твердой фазы
4.5. Выводы
Глава V. Пористые электроды с регулируемой проводимостью твердой фазы. Обобщенный подход
5.1. Об эффективности работы пористых электродов с гиперболическим профилем проводимости твердой фазы при малых скоростях протока раствора »
5.2. Вывод обобщенного выражения для идеального профиля проводимости твердой фазы
5.3. Некоторые свойства обобщенного профиля кт(х)
5.4. Особенности распределения тока в пористых электродах с увеличивающейся от тыльного токоподвода проводимостью твердой фазы
5.5. Выводы
Глава VI. Анодные зоны внутри катодно поляризованных пористых электродов
6.1.0 невозможности возникновения анодных зон внутри катодов с
однородной пористой матрицей
6.2. Образование анодной зоны внутри пористого катода за счет переменного профиля проводимости твердой фазы
6.3. Образование анодной зоны за счет переменного профиля проводимости жидкой фазы
6.4. Выводы
Глава VII. Использование дополнительных токоподводов для регулирования распределения тока в многосекционных пористых

электродах с изолированными секциями
7.1. Двухсекционный пористый электрод с двумя эквипотенциальными токоподводами
7.2. Многосекционные пористые электроды (МСПЭ) с независимыми токоподводами и перегородками между секциями
7.3. Влияние числа независимых токоподводов и их расположения
7.4. Выводы
Глава VIII. Многосекционные пористые электроды без изолирующих перегородок между секциями
8.1. Двухсекционный пористый электрод с двумя эквипотенциальными токоподводами
8.2. Оптимизация расположения одного токоподвода
8.3. Влияние числа короткозамкнутых токоподводов и их распределения
8.4. Независимые токоподводы
8.5. Выводы
Глава IX. Прикладные аспекты использования проточных пористых электродов
9.1. Извлечение золота из сернокислых тиомочевинных растворов
9.2. Электролитическое извлечение золота и серебра из растворов цианирования флотоконцентратов
9.3. Погружной электрохимический модуль ПМ-1 и его использование для решения локальных экологических задач
9.4. Извлечение платины из солянокислых растворов утилизации платиновых катализаторов
9.5. Выводы
Общие выводы
Литература
Принятые обозначения
Приложение

1. Результаты численных расчетов, предсказывающие возникновение анодной зоны внутри однородной пористой матрицы, противоречат теореме Н.П. Под-дубного [175], запрещающей изменение знака тока на части пространственно распределенного катода для электродных процессов с монотонно возрастающей поляризационной кривой. Эта теорема строго доказана в [175] для высокой проводимости твердой фазы, но есть все основания для распространения этого доказательства на более общий случай.
2. Из представленных результатов совершенно неясно, за счет чего возникает анодная зона внутри ПЭ при кт=кж? Ведь для ее образования нужны дополнительные затраты, связанные с двойным пересечением током границы фаз.
3. Возможность применения методики двойного зонда к измерениям на УВМ [174] требует критического осмысления и доказательств правильности результатов измерения, ведь одно дело надежный контакт Pt-микрошарика с твердой и достаточно крупной (>1 мм) частицей металла и совсем другое - контакт кусочка тончайшей (диаметр 10 мкм) медной проволоки с такой же тонкой, упругой и хрупкой углеродной нитью. Получение надежных результатов о локальном потенциале твердой фазы в этих условиях становится проблематичным.
4. В экспериментальной части работ не приводятся данные о степени очистки электролита от растворенного кислорода, весьма существенные для трактовки полученных результатов. Кроме того, большие анодные зоны регистрируются лишь при очень высоких плотностях тока и огромном количестве выделяемого внутри ПЭ газообразного водорода, т.е. в условиях, когда постоянство электропроводности жидкой фазы явно не гарантировано.
С другой стороны, такой разнобой мнений об условиях возникновения анодных зон внутри проточных пористых катодов свидетельствует о неизученно-сти этого явления и необходимости дополнительных исследований в этом направлении.