Адсорбция анионов хлора на низкоиндексных гранях золота (III) и (100) в расплавленных хлоридах

• Автор: Баталова, Вера Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 148 с. : ил

1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА НИЗКОИНДЕКСНЫХ ГРАНЕЙ МОНОКРИСТАЛЛА ЗОЛОТА 1 И 0 И РАСПЛАВЛЕННЫХ ХЛОРИДОВ НАТРИЯ, КАЛИЯ И ЦЕЗИЯ
1.1. Изучение границ раздела фаз твердое тело жидкость газ и твердое тело жидкость. Особенности исследования электропроводящих систем при высоких температурах
1.1.1. Энергетические характеристики изучаемых границ раздела и процессы, происходящие на них
1.1.2. Методы исследования поверхностных энергетических характеристик и явлений на изучаемых границах раздела фаз
1.1.3. Экспериментаьная установка и методика проведения исследований на трехфазной границе раздела твердый электрод расплав газ методом измерения веса мениска
1.1.4. Экспериментальная установка и методика проведения исследований на двухфазной границе раздела твердый электрод расплав методом эстанса
1.2. Свойства и подготовка объектов исследования. Особенности монокристалличсской поверхности металлов
1.2.1. Структура поверхности твердого тела, ее влияние на поверхностные энергетику к явления. Методы определения
1.2.2. Важность химической чистоты объектов исследования. Методы ее достижения и контроля
1.2.3. Электронные характеристики твердых металлов, их влияние на поверхностные энергетику и явления. Методы определения

1.2.4. Монокристаллическая поверхность золота свойства и подготовка к

экспериментам
1.2.5. Свойства и подготовка галогенндов щелочных металлов к экспериментам
1.2.6. Подготовка инертной атмосферы к экспериментам
1.2.7. Подготовка экспериментальных ячеек и вспомогательных электродов
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА НИЗКОИНДЕКСНЫХ ГРАНЯХ МОНОКРИСТАЛЛА ЗОЛОТА 1 И 0 В РАСПЛАВЛЕННЫХ ХЛОРИДАХ
2.1. Анализ поляризационных кривых
2.2. Экспериментальные результаты, полученные методом взвешивания мениска, для граней золота 1 и 0 в расплавленных хлоридах натрия, калия и цезия
2.2.1. Электрокапиллярные кривые и зависимости плотности заряда электрода от потенциала для исследуемых систем
2.2.2. Зависимость формы элекгрокапиллярных кривых от температуры
2.3. Экспериментальные результаты, полученные методом эстанса, для гранен золота 1 и 0 в расплавленных хлоридах натрия, калия и цезия
2.3.1. Эстанскривыс, полученные для температур, близких к температуре плавления исследуемых солей
2.3.2. Зависимость формы эстанскривых от температуры
2 Зависимость формы эстанскривых от частоты переменного тока
2.4. Сравнение результатов исследовании шикоиндексных граней золота 0 и 1 в хлоридах цезия, калия и натрия, полученных разными методами, друг с другом и с соответствующими результатами, полученными ранее для полнкристаллической поверхности
2.4.1. Сравнение полученных данных для граней золота 1 и 0 друг с другом
2.4.2. Сравнение данных, полученных методами эстанса и взвешивания мениска, друг с другом
2.4.3. Сравнение полученных результатов для граней золота 0 и 1 с аналогичными результатами, полученными для полнкристаллической поверхности
2.4.3.1. Сравнение краевых углов смачивания низкоиндексных граней и поликристалла золота в исследуемых солях
2.4.4. Сравнение результатов исследовании, полученных для разных солей, друг с другом
3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ГРАНЕЙ ЗОЛОТА 0 И 1 В РАСПЛАВЛЕННЫХ ХЛОРИДАХ ЦЕЗИЯ, КАЛИЯ И НАТРИЯ МЕТОДАМИ ВЗВЕШИВАНИЯ МЕНИСКА И ЭСТАНСА
3.1. Обсуждение результатов, полученных методом взвешивания мениска
3.2. Обсуждение результатов, полученных методом эстанса
3.3. Обсуждение особенностей поведении грани 1 в исследуемых солях
а методом взвешивания мениска
б методом эстанса
4. СРАВНЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА И АДСОРБЦИИ ХЛОРИДАНИОНА НА ГРАНЯХ МОНОКРИСТАЛЛА ЗОЛОТА 0 И 1, НАЙДЕННЫХ В РАСПЛАВЛЕННЫХ ХЛОРИДАХ ЦЕЗИЯ, КАЛИЯ И НАТРИЯ МЕТОДАМИ ВЗВЕШИВАНИЯ МЕНИСКА И ЭСТАНСА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВНЕШНИХ ПАРАМЕТРАХ, ДРУГ С ДРУГОМ И С СООТВЕТСТВУЮЩИМИ ПАРАМЕТРАМИ ДЛЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЗОЛОТА В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
4.1. Сравнение потенциалов нулевых зарядов
4.2. Сравнение адсорбции хлориданиона на монокристаллическом золоте в исследуемых солях
ЛИТЕРАТУРА
Введение


Найдены явления перестройки монокристаллической поверхности при высокотемпературном отжиге исследуемого образца 9 и поляризации электрода , . Данная работа посвящена исследованию влияния ориентации низкоиндексных граней монокристалла золота на поверхностные явления в расплавах хлоридов щелочных металлов методами эстанса и ЭКК. Работа является существенным шагом в сторону научного понимания процессов, происходящих на границе раздела металл расплав. Хлориды щелочных металлов являются солями с большим потенциалом разложения, чем другие соли это позволяет исследовать границу раздела на большом отрезке поляризаций анионы и катионы находятся в своих предельных степенях окисления химически не активны эти соли легко чистятся от примесей и являются хорошей модельной жидкостью для изучения адсорбции. Золото, как известно, является самым электроположительным химически не активным, устойчивым к окислению и агрессивным средам металлом в исследуемой области поляризаций приближается по поведению к идеально поляризуемому электроду монокристаллическая структура гарантирует высокую степень чистоты химического состава золота. В представленной работе исследованы поверхностные энергия и натяжение для различных температур, электрических потенциалов, частот переменного тока и разных по величине катионов и ориентаций граней. Обнаружены явления, характерные только для монокристаллов перестройка поверхности, вызванная адсорбцией анионов при анодной поляризации золота показаны отличия адсорбционного поведения и потенциалов нулевого заряда для граней 0 и 1 монокристалла и поликристаллического золота. Наблюдаемые как для поликристаллического золота, так и для монокристалла адсорбционные явления в анодной области потенциалов, происходящие с перезарядом поверхности, объяснены образованием в поверхностном слое Бргибридных комплексных группировок. Материалы работы изложены в пяти статьях, доложены в году на Ной Балтийской конференции по электрохимии в Паланге, в году на УИом международном Фрумкинском симпозиуме в Москве два доклада. Изучение границ раздела фаз твердое тело жидкость газ и твердое тело жидкость. В этом параграфе рассматриваются особенности исследований изучаемой границы раздела твердый электрод жидкий электролит при высоких температурах. После краткого описания энергетических характеристик и явлений на поверхности твердого тела 1. Подробное описание экспериментальных ячеек и хода эксперимента выбранных нами методов взвешивания мениска и эстанса приведены в пунктах 1. Рассмотрим величины, характеризующие состояние поверхности твердого тела, граничащего с жидкой фазой. Свободная поверхностная энергия или межфазная энергия, а в термодинамике Гиббса это свободная поверхностная энергия
образования единицы поверхности при постоянных температуре и составе поверхностного слоя. Физический смысл а это обратимая работа, затрачиваемая на образование единицы площади поверхности, обычно измеряется в мДжм . Поверхностное натяжение у это сила, действующая на единицу длины поверхности и тангенциально к вектору нормали, направленному внутрь фазы. Поверхностное натяжение измеряется в Динсм. В отличие от границ раздела жидкости с жидкостью и паром, для поверхностей твердых тел эти два понятия с и у не тождественны. Работа при образовании новой поверхности в твердых телах тратится на ее упругое растяжение, когда расстояния между частицами в поверхностном слое меняются, что физически эквивалентно величине у, но отличается от обратимой работы 7, при которой происходит пластическая деформация поверхности и процесс образования новой поверхности не сопровождается изменением межчастичных расстояний. В общем случае для любого твердого тела физический смысл различия а и у связан с тем, что поверхность, образующаяся в результате растяжения, не тождественна растянутой поверхности. На первый взгляд, это отличие неочевидно, и поэтому в литературе имеется много путаницы но поводу того, какую величину авторы определяли т или у. Уй есть относительное изменение площади о поверхности твердого тела при упругой деформации.