Электрохимическое получение и свойства электродных материалов, содержащих молибден в различных степенях окисления

• Автор: Чепелева, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

1 Методика исследований

1.1 Изучение адсорбции молибдат-ионов

1.2 Получение диоксидмарганцевых анодов и изучение их свойств

1.3 Изучение каталитических свойств покрытий Рг-МоОх

1.4 Изучение поведения молибдена при осаждении сплава №-Мо

1.5 Исследование морфологии поверхности полученных электродных

материалов

2 Изучение адсорбции молибдат-ионов на активированном угле

2.1 Введение

2.2 Изучение адсорбции молибдат-ионов на активированном угле

2.3 Выводы
3 Электросинтез диоксидмарганцевых анодов, легированных молибденом, и изучение их свойств
3.1 Введение
3.2 Исследование влияния подслоя оксидов благородных металлов на
реакцию выделения кислорода
3.3 Получение анодов селективных, по отношению к реакции
выделения кислорода
3.4 Исследование влияния введения в анодный материал металлов
группы железа на стойкость оксидно-марганцевых анодов
3.5 Выводы
4 Электросинтез покрытий РЕМоОх и исследование их каталитических свойств в отношении реакции восстановления кислорода на различных подложках
4.1 Введение
4.2 Синтез и электрохимические свойства дисперсной платины и
покрытия Р1-МоОх, осажденных на подложках из стеклоуглерода
4.3 Синтез и электрохимические свойства дисперсной платины и покрытия 1Ч-МоОх, осажденных на подложках из пористого титана
4.4 Синтез и электрохимические свойства дисперсной платины и
покрытия Рі-МоО*, осажденных на подложках из пористого титана,
модифицированного оксидом иридия
4.5 Синтез и электрохимические свойства дисперсной платины и покрытия РЧ-МоОх, нанесенных в присутствии полианилина на поверхность стеклоуглерода
4.6 Выводы
5 Электроосаждение сплава никель-молибден
5.1 Введение
5.2 Исследование электрохимического восстановления молиб датионов
5.3 Выводы
6 Выводы
7 Список литературы

Электрохимия соединений молибдена до сих пор является достаточно актуальной областью для проведения научных исследований. Сложность электрохимических процессов с участием соединений молибдена проявляется в существовании большого количества промежуточных степеней окисления, а также значительной адсорбируемостью соединений молибдена на электродах. Кроме того, соединения молибдена способны к образованию изо- и гетерополисоединений, что также осложняет изучение кинетики с их участием.
Несмотря на значительный объем экспериментального материала, до сих пор нет определенной ясности в вопросе о кинетике электродных реакций в присутствии соединений молибдена. Адсорбция этих соединений, в принципе, возможна в широкой области потенциалов, что, безусловно, влияет на кинетику реакций, протекающих на электродах. Адсорбируясь, соединения молибдена могут включаться в состав электродных садков, что, безусловно, влияет на свойства получаемых материалов. Практическое применение получаемых при этом материалов может быть очень многогранно. Это и модифицированные соединениями молибдена (VI) электроды, для которых характерно селективное выделение кислорода в хлоридсодержащих средах, и электрокатализаторы реакции восстановления кислорода для топливных элементов, и электролитические покрытия сплавами молибдена с металлами группы железа, введение молибдена в которые увеличивает их коррозионную стойкость, микротвердость. Кроме того, электролитические сплавы молибдена с металлами группы железа представляют интерес как перспективные катализаторы в процессах гидрирования.
Адсорбция молибдат-ионов должна в существенной степени зависеть от pH раствора, поскольку в зависимости от кислотности среды в существенной степени меняется ионный состав раствора. Кроме того, возможна некоторая зависимость адсорбции молибдат-ионов от заряда поверхности электрода. С другой стороны, изменяя pH раствора и потенциал электрода можно

выделения хлора [64]. Поэтому можно предполагать, что при проведении электролиза в растворах хлорида натрия на диоксидноиридиевом аноде выделение хлора может быть значительным. Для подтверждения этого предположения были получены ЦВА в растворе хлорида натрия (рис. 4 б). На катодной ветви кривой появляется характерный пик, отсутствующий на кривых, полученных в растворе сульфата натрия (рис. 4 а). Данный пик, видимо, связан с восстановлением хлора, образовавшегося в приэлектродной области при анодном ходе. Площадь пика характеризует количество образующегося хлора.
Для подавления процесса выделения хлора на подслой из благородного металла наносят оксид марганца, модифицированный соединениями молибдена [9, 42, 43].
3.3 Получение анодов селективных, по отношению к реакции выделения кислорода
В ходе предварительных экспериментов было исследовано влияние пористости титана на селективность получаемых диоксидмарганцевых анодов по отношению к реакции выделения кислорода, с помощью электролиза 0,5 М раствора хлорида натрия. Так как выделяющийся хлор можно оценить визуально по появляющейся окраске раствора К1, было отмечено, что окраска начинает появляться после появления первых следов разрушения анода в ячейке. Выход по току хлора в данном случае не оценивался, так как он является переменной во времени величиной и зависит от степени износа анода. Принималось во внимание время появления первых следов хлора в поглотителе.
Согласно полученным данным большую роль играет шероховатость поверхности, используемой в качестве материала для анода. Наиболее качественные осадки получаются на высокопористом титане, используемом в промышленности в качестве мембран для фильтрации.