Межфазные превращения в системе твердый полимерный электролит - металл (соединение металла) и их использование в вольтамперометрии

• Автор: Лямина, Галина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 132 с. : ил

Содержание
Введение
1. Современное состояние исследований межфазных превращений методом вольтамперометрии в системах с жидким и твердым электролитом

1.1 Вольтамперометрия ВА твердых фаз

1.1.1 ВА с угольным пастовым электродом

1.1.2 Локальный электрохимический анализ

1.1.3 Абразивная вольтамперометрия

1.1.4. В А с ртутным амальгамным электродом

1.2 Твердые полимерные электролиты

1.2.1 Процессы в системах с твердым полимерным электролитом

1.2.2 Иммобилизация металлов в полимерах

1.2.2.1. Типы полимерных носителей для иммобилизации
металлокомплексов
1.2.2.2 Связывание металлов с полимерами посредством донорноакцепторной связи
1.2.2.3 Ковалентное и ионное связывание металлов полимерами
1.2.3 Граница раздела полимер металл
1.3 Применение полимеров в электрохимическом анализе
2. Экспериментальные методики
2.1 Синтез полимерных ионопроводящих материалов
2.2 Вольтамнеромстричсские методы анализа
2.2.1 Вольтамперометрия с ртутным амальгамным электродом
2.2.2 Вольтамперометрия с полимерным электродом электролитом
2.3 Методы исследования полимеров
2.4 Методы исследования металлсодержащих объектов
3. Химические превращения на 1ранице металл соединение металлатвердый электролит на основе метакрилатсодержащего полимера
3.1 Сорбция меди полимстилмстакрилатом ММА,
модифицированным трифторацетатом щелочного металла
3.2 Сорбционные процессы на границе раздела металл соединение
металла модифицированный комплексообразователем сополимер
мстил мста крилата и метакрилата калия
3.3 Применение метакрилатсодержащих полимерных электролитов в
качестве пробоотбирающей системы и ВА датчика вещества
3.3.1 Полиметил метакрилат, модифицированный трифторацетатом щелочного металла
3.3.2 Модифицированный сополимер метил мета крилата с метакрилатом калия
4. Электрохимические превращения соединений меди на границе
раздела с метакрилатсодержащими твердыми электролитами
4.1 Полиметилметакрилат, модифицированный трифторацетатом
щелочного металла
4.1.1 Анализ прессованных композиций оксидов меди
4.1.2 Использование соединений меди в качестве индикаторного электрода
4.2 Превращения на границе сополимер метилметакрилата с
метакрилатом калия с акрилонитрилом соединения меди
Выводы
Список используемой литературы


В настоящее время достигнуты заметные успехи в исследовании фазового состава, степени окисления элементов и дефектной структуры твердых веществ. ВА с использованием ртутного амальгамного электрода. УПЭЭ представляет собой смесь анализируемого тврдого вещества с угольным порошком и органическим связующим. Впервые УГ1ЭЭ был применн для анализа металлических порошков. Изучено электрохимическое поведение молибдена, вольфрама, рения, палладия, железа, меди и сплавов СсЬз, СсЬ, 7пЬ3, 7п8Ь. Исследованы кинетические параметры процессов электроокисления металлов А, Со, 1. Разработан высокочувствительный метод ИВ с УПЭЭ для количественного и качественного фазового анализа полиметаллических скелетных катализаторов Ренся на никельалюминиевой и медноалюминиевой основе. МоКс1еСиРеСи8Си. Это дат возможность определения их при совместном присутствии. В случае диоксида титана, применен найдено, что величина сигналов зависит от концентрации дефектов в ТЮ2 и связана с электропревращением кислорода, хемосорбированного на его поверхности. УПЭЭ успешно применяют для исследования фазового и элементного состава тонких оксидных слоев. Этот анализ основан на реакциях восстановления оксидов до металла и электрохимических превращений одного оксида в другой 1. Большая разность потенциалов окисления оксидов различных модификаций дат возможность судить о наличии той или иной фазы в смеси. Так обнаружено различие потенциалов окислительновосстановительных превращений в системах а, рмодификаций оксидов свинца, а, Р, умодификаций оксидов марганца, окисления кристаллических и аморфных мышьяка и его оксидов, а также оксидов сурьмы различных модификаций. Вольтамперометрический анализ оксидов ванадия У3, У4 и У5 в кислой, нейтральной и щелочной средах показал возможность их раздельного количественного определения в некоторых продуктах. Так Уз электрохимически окисляется во всех средах, давая вольтамперограммы с четко выраженным анодным пиком, Оксид ванадия У4 дает хорошо выраженный анодный пик только в нейтральной среде, а оксид У5 проявляет электрохимическую активность в кислой среде, давая катодную волну с четко выраженным пиком 2. В ходе определения фаз СиО и Си на угольнопастовом электроде установлено, что на фоне 0, М Ыа0. Ток максимума пропорционален содержанию оксида в пасте, что позволило определить оксиды Си I и II порознь при наличии их в смеси разделение сигналов невозможно, так как происходит совместное восстановление оксидов. В присутствии аммиака 0, М МН4ОН наблюдается смещение потенциала восстановления меди из Си вследствие взаимодействия ее с электролитом и участием образующихся на поверхности электрода комплексных соединений меди в электродной реакции. Исследованы также электрохимические превращения низшего оксида меди Си, оксидов железа и никеля на УПЭЭ. Предполагается, что в превращениях участвуют вакансии решетки исследуемого вещества и образуются промежуточные нейтральные ассоциаты, которые при переходе в раствор дают ионы Си и Ге2 С этих позиций интерпретируют результаты исследований процессов восстановления а и у1сз , магнетита, вюстита и бариевого феррита. Различие в поведении а и уРез электрохимическая пассивность первого и активность второго оксида связывают с тем, что в уРез есть катионные вакансии, которые образуют ассоциаты с ионом металла, а аРез таких вакансий не содержит. Более высокую электрохимическую активность уРез объясняют меньшей энергией связи Бе2 в тетраэдрических узлах, чем в октаэдрических позициях. Показано, что частицы Си4 , входящие в состав феррита и образующие фазу Си, электрохимически различаются максимум тока окисления фазы Си наблюдается при потенциале, близком к 0, В. Анодный ток в этом интервале потенциалов при исследовании ферритов фиксировали после окисления ионов Ре21. Недостатками метода анализа с УПЭЭ является зависимость сигнала от размера исследуемых частиц, а также необходимость предварительного диспергирования образца, при котором может идти разрушение кристаллической структуры, изменение степени окисления, что в свою очередь сказывается на аналитическом сигнале.