Электрохимическое восстановление ионов иттрия в галогенидных расплавах и синтез соединений на его основе

• Автор: Шогенова, Динара Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 143 с.

ГЛАВА I. Строение и электрохимическое поведение расплавленных галогенидных систем, содержащих ионы иттрия, бора, кремния и металлов триады железа
1.1. Строение расплавленных систем галогенидов щелочных металлов, содержащих галогениды иттрия
1.1.1. Строение и физико-химические свойства хлоридных расплавов, содержащих ионы иттрия
1.1.2. Строение и физико-химические свойства фторидных расплавов, содержащих ионы иттрия

1.2. Строение и физико-химические свойства борсодержащих галогенидных расплавов

1.3. Строение и электрохимическое поведение кремнийсодержащих галогенидных расплавов

1.4. Электрохимическое поведение ионов иттрия в галогенидных расплавах

1.5. Электрохимическое поведение борсодержащих галогенидных расплавов

1.6. Электрохимическое получение сплавов и соединений на основе иттрия

1.7. Постановка задачи диссертационной работы

ГЛАВА II. Методы исследования и методика проведения экспериментов

2.1. Выбор электрохимических методов исследования электродных процессов в расплавленных средах
2.2. Очистка реактивов, аргона и некоторые особенности проведения электрохимического эксперимента в галогенидных расплавах, содержащих иттрий, бор, кремний и металлы триады железа

2.2.1. Методики получения безводных хлоридов иттрия, металлов триады железа, очистки фторбората и фторсиликата калия
2.2.2. Конструкция высокотемпературной кварцевой электрохимической ячейки и электродов
2.2.3.Физико-химические методы анализа полученных соединений
ГЛАВА III. Исследование механизма электровосстановления ионов иттрия в хлоридных и хлоридно-фторидных расплавах
3.1. Обоснование выбора материала индикаторных электродов
3.2. Электровосстановление ионов иттрия в эвтектическом расплаве KCl- NaCl-CsCl
3.2.1. Электровосстановление ионов иттрия на серебряном электроде в эвтектическом расплаве KCl-NaCl-CsCl
3.2.2. Электровосстановление ионов иттрия на вольфрамовом электроде в эвтектическом расплаве КС1-NaCl-CsCl
3.2.3. Электровосстановление ионов иттрия на алюминиевом электроде в эвтектическом расплаве КС1-NaCl-CsCl
3.2.4. Обсуждение результатов исследования электровосстановления ионов иттрия на серебряном, вольфрамовом электродах в эвтектическом расплаве КС1-NaCl-CsCl
3.3. Электровосстановление ионов иттрия в эквимольном расплаве KCl-NaCl
3.3.1. Электровосстановление ионов иттрия на серебряном
электроде в эквимольном расплаве KCl-NaCl
3.3.2 Электровосстановление ионов иттрия на вольфрамовом электроде в эквимольном расплаве КС1-
№С1

3.3.3. Электровосстановление ионов иттрия на стеклоуглеродном электроде в эквимольном расплаве КС1-№С1
3.3.4. Обсуждение результатов исследования
электровосстановления ионов иттрия в эквимольном расплаве КС1-ШС1
3.4. Электровосстановление ионов иттрия в расплаве КС1-!МаС1-СБСШаР
3.4.1. Электровосстановление ионов иттрия на серебряном электроде в расплаве КС1-14аС1-СзС1-КаР
3.4.2. Обсуждение результатов исследования
электровосстановления ионов иттрия на серебряном электроде в расплаве КС1-14аС1-СзС1-НаР
3.5. Заключение к III главе
ГЛАВА IV. Исследование совместного электровосстановления ионов иттрия с ионами бора (кремния) и ионами металлов триады железа
4.1. Анализ фазовых диаграмм металлических систем, содержащих иттрий, бор (кремний) и металлы триады железа
4.2. Совместное электровосстановление ионов иттрия и ионов бора в хлоридных расплавах

4.2.1. Совместное электровосстановление ионов иттрия с ионами бора на серебряном электроде в эквимольном КС1-№С1 и эвтектическом КСШаС1-СзС1 расплавах
4.2.2. Совместное электровосстановление ионов иттрия с ионами бора на стеклоуглеродном электроде в эквимольном расплаве КСГИаС!
4.3. Электрохимический синтез боридов иттрия

На рисунке 2.5,а показано влияние химической реакции В -* С с к = 200 с'1 на форму вольтамперограмм в зависимости от скорости сканирования.
При скорости сканирования выше 5 В/с влияние химической реакции уменьшается и электродный процесс контролируется преимущественно диффузией. При очень высоких скоростях сканирования химическая реакция становится медленной и не оказывает влияние на форму вольтамперограмм.
С другой стороны, при низкой скорости сканирования пик тока при обратном направлении изменения потенциала отсутствует и Ер смещается на 30/п мВ к более отрицательным потенциалам при изменении скорости сканирования в 10 раз [106].
Диагностические критерии механизма Е„йгСщ.„йг:
1р,а/1р,с >1 и смещение потенциала пика |Ер| на 30/п мВ для 298 К при изменении скорости сканирования v в 10 раз. Переход к процессам типа Еобр и Енеобр в случае очень низкой и экстремально высокой скорости химической реакции, соответственно. 1р подчиняется уравнению Рендлса-Шевчика (а т), хотя |Апик(р) = 0,4956.
ôPeaK: приближенно равна (D/kh)0,5 (kh обозначает константу скорости реакции первого порядка);
Е]/2 = Ер + (RT/nF)(0,780 - 0,5 ln{kRT/nFv}) (для процесса восстановления);
Ej/2 = Ер - (RT/nF)(0,780 - 0,5 ln{kRT/nFv})( для процесса окисления); п: (для известного или найденного D) рассчитывается из тока пика, из предельного тока в стационарных условиях или из вольтамперограмм на вращающемся электроде;
kh: хорошо определяется в случае 1р; „р.напрЛр, обр.напр. = 2, при этом kh = RT/2nFv. В противном случае следует использовать рабочую кривую для 1р,а/1р,с ИЛИ численное Моделирование.
Более реально использование реакций, протекающих по схеме типа ЕобрСобр- (уравнение 2.13, рис. 2.5, б). Даже для относительно простой реакционной схемы Е0брС0бр по сравнению со схемой Е0брС|1е0бр проявляются