Электрохимические превращения азотсодержащих соединений на монокристаллических платиновых электродах

• Автор: Ботрякова, Инна Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Терминология и обозначения

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Восстановление нитрат- и нитрит-анионов

на поликристаллических электродах

1.1.1 Поликристаллическая платина

1.1.1.1 Восстановление нитрат-анионов

на поликристаллической платине

1.1.1.2 Восстановление нитрит-анионов

на поликристаллической платине

1.1.2 Металлы платиновой группы и подгруппы меди

1.1.2.1 Восстановление нитрат-анионов
1.1.2.2 Восстановление нитрит-анионов
1.1.3 Восстановление нитросоединений на сплавах
и модифицированных адатомами электродах
1.2. Восстановление нитрат -анионов
на монокристаллических электродах
1.2.1. Восстановление нитрат-анионов на электроде РЦ111)
1.2.2. Восстановление нитрат-анионов на электроде 14(110)
1.2.3. Восстановление нитрат-анионов на электроде Р1(100)
1.2.4. Восстановление нитрата на
ступенчатых электродах Р1(В)[п(111)х(111)]
1.2.5 Процесс восстановления нитрат-анионов на модифицированных монокристаллических платиновых электродах
1.3. Электрохимическое поведение адсорбированного
монооксида азота N0
1.3.1 Восстановление монооксида азота N
на поликристаллической платине
1.3.1.1 Восстановительная десорбция N0 на Р>(ро1у)
1.3.1.2 Восстановление N
в присутствии N0 в растворе на Р1(ро1у)

1.3.2 Восстановление и окисление монооксида азота N
на монокристаллических платиновых электродах
1.3.2.1 Восстановительная десорбция N0 на монокристаллических платиновых электродах
1.3.2.2 Окисление NО, предварительно адсорбированного на монокристаллических платиновых электродах
1.3.2.3 Окисление N0 в присутствии N0 в растворе
на монокристаллических платиновых электродах
1.4. Восстановление и окисление гидроксиламина N142011
1.4.1 Окисление и восстановление гидроксиламина
на поликристаллической платине
1.4.2 Окисление и восстановление гидроксиламина
на монокристаллических платиновых электродах
1.5. Окисление ионов аммония N11/
1.6. Выводы
2. Методика эксперимента
2.1. Электроды
2.2. Электрохимические ячейки
2.3. Растворы и реагенты
2.4. Методика экспериментов
3. Результаты и их обсуждение
3.1. Электровосстановление нитрат-анионов на монокристаллах
П(100) и ступенчатых гранях с террасами (100) различной ширины
3.1.1. Анализ ЦВА РЦ100) в растворах 0.1 МНСЮ4 и 0.5 М Н^04
3.1.2. Влияние потенциала контакта электрода с раствором на кинетику электровосстановления нитрат-ионов на Р!(100)
3.1.3. Доказательство формирования адслоя N
при потенциалах 0.5-0.85 В
3.1.4. Исследование природы редокс процесса при 0.6-0.85 В
3.1.5 Анализ природы пика при 0.32 В

3.2. Редокс-превращения с участием адсорбированных молекул NO на монокристаллах Pt(100)
3.3. Электровосстановление нитрат- и нитрит-анионов
на модифицированном адатомами меди электроде Pt(100)+Cu
4. Общие ВЫВОДЫ
5. Список литературы

роль соадсорбции анионов фона. Некоторое отличие между двумя электролитами наблюдается в положении анодного пика, в хлорной кислоте он расположен при 0.75 В, а соответствующий катодной пик - при 0.52 В (рис. 1.146, на рис. 1.14а приведены ЦВА с более низким анодным пределом и поэтому анодный пик прописан лишь частично). В работах [138, 140] наблюдали протекание поверхностного окислительно-
восстановительного процесса в этой области потенциалов для адсорбированного N0 на электроде Pt(100) в НСЮ4. Подробнее данные о природе ред-окс процесса будут рассмотрены ниже.
1.2.4. Восстановление нитрата на ступенчатых электродах
Pt(S)[n(lll)x(lH)]
Оценка активности электродов Pt(lll) и Pt(S)[n(l 11)х(111)] (террасы (111) различной ширины, разделенные параллельными ступенями моноатомной высоты с ориентацией (111)) при восстановлении нитрата проводилась в [143] при помощи ЦВА (рис. 1.15а). Показано, что активность Pt(lll) весьма низкая. Однако при увеличении плотности ступеней (111) наблюдалось явное увеличение высоты пика восстановления нитрата и сдвиг потенциала пика в анодную область. Вставка на рис. 1.15а демонстрирует четвертые анодные сканы, значения тока в пике восстановления нитрата были ниже, чем в первом цикле. Поэтому можно сделать вывод, что активность поверхности постепенно уменьшается с увеличением числа циклов (частичная блокировка адсорбционных мест интермедиатами). Предполагается, что основным конечным продуктом восстановления является ион аммония, что следует из результатов in situ FTIRS на поликристаллической платине [19].
ЦВА для граней с шириной террас п>5 атомов на рис. 1.156 представлены в увеличенном масштабе. Видно увеличение высоты пика восстановления нитрата с ростом концентрации ступеней и частичное наложение пика восстановления нитрата на волну десорбции водорода. Высота пика при 0.15В уменьшается при длительном циклировании потенциала (вставки к рис. 1.15 для четвертого анодного скана), что свидетельствует о постепенном накоплении адсорбированных продуктов восстановления. Пик образования адсорбированных интермедиатов при 0.34 В уменьшается с увеличением концентрации ступеней, а пик образования интермедиатов на ступенях при Е>0.5 В растет и сдвигается в анодную область.