Константы скорости переноса заряда редокс пары Cr(III)Cr(II) и синтез карбидов хрома в галогенидных расплавах

• Автор: Стулов, Юрий Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Литературный обзор

1.1 Электрохимическое поведение хрома в галогенидных расплавах.

1.2 Влияние анионов кислорода на электродные процессы

1.3 Электрорафинирование хрома в галогенидных расплавах

1.4 Получение покрытий хрома в галогенидных расплавах

1.5 Определение констант скорости переноса заряда

1.6 Синтез и свойства карбидов хрома.

1.7 Квантовохимическая оценка параметров электродных реакций.

2 Аппаратура и методика исследований расплавов содержащих ионы

хрома.
2.1 Квазиобратимый электродный процесс.
2.2 Методика расчета стандартной константы скорости переноса
заряда
2.3 Методы квантовохимических расчетов.
2.3.1 Метод ХартриФока.
2.3.2 Метод теории функционала плотности
2.4 Механизмы бестокового переноса.
2.5 Экспериментальная установка для электрохимических
исследований
2.6 Реактивы и материалы.
2.6.1 Подготовка солей
2.6.2 Синтез КзСгЕ6.
2.6.3 Выбор материала электродов и отдельных элементов электрохимической ячейки
2.7 Контроль качества инертной атмосферы и содержания примесей
3 Стандартные константы скорости переноса заряда для редокс пары СгШСгН в хлоридных расплавах.
3.1 Электродные процессы и их кинетические характеристики в
расплавах хлоридов щелочных металлов
3.2 Квантовохимические расчеты.
4 Стандартные константы скорости переноса заряда для редокс пары СгШСгИ в хлориднофторидных расплавах
4.1 Электродные процессы и их кинетические характеристики в
хлориднофторидных расплавах щелочных металлов.
4.2 Квантовохимические расчеты.
4.3 Влияние первой координационной сферы на к в расплавленных
галогенидах щелочных металлов
5 Исследование процесса разряда комплексов СгИ на подложках из углеродистой стали и синтез карбидов хрома.
5.1 Изучение процессов разряда комплексов СгН на подложках из
углеродистых сталей
5.2 Синтез покрытий карбидов хрома на сталях марок Ст.З и У9.
Выводы
Список использованных источников


Квантовохимическими расчетами определить энергии активации переноса электрона для всех изученных систем оценить соотношение скоростей переноса электрона для частиц с различным количеством катионов щелочных металлов во второй координационной сфере. Изучить хронопотенциометрическим методом сплавообразование при электроосаждении хрома на подложку из углеродистой стали. Синтезировать электроосаждением и методом бестокового переноса покрытия карбида хрома на углеродистых сталях и определить их некоторые свойства. Определены стандартные константы скорости переноса заряда для редокс пары СгШСгП в хлоридных и хлориднофторидных расплавах при различных температурах на электроде из стеклоуглерода. Впервые проведено систематическое исследование влияния состава второй и первой координационной сферы комплексов на стандартные константы скорости переноса заряда для редокс пары СгШСгН. Впервые применены квантовохимические расчеты для интерпретации экспериментальных данных по константам скорости переноса заряда для редокс пары Сг1ПСгИ. Получены обобщения, позволяющие установить закономерности, определяющие механизм и кинетику электродных процессов. Это, в свою очередь, позволяет сократить заметное отставание теории электрохимического акта в солевых расплавах от уровня аналогичных работ для водных систем. Впервые изучена коррозионная стойкость композиций углеродистая сталь покрытие СГ7С3 при использовании стали различных марок. Значения стандартных констант скорости переноса заряда могут быть использованы для выбора условий электролиза при использовании реверсивного тока. Стандартные константы скорости переноса заряда для редокс пары СгШСгН в хлоридных и хлориднофторидных расплавах являются данными справочного характера. Показано, что покрытие Сг7С3 отличаются высокой стойкостью к концентрированным минеральным кислотам, износостойкостью и может быть использовано в качестве антикоррозионных покрытий, в том числе, в средах с абразивным износом. Установлено, что нанесение покрытий карбида хрома состава Сг7С3 на ножи для резки резины, изготовленные из Ст. Экспериментальные результаты по определению стандартных констант скорости переноса заряда для редокс пары СгИ1СгН в хлоридных и хлориднофторидных расплавах. Установленные закономерности влияния состава второй и первой координационной сферы на к в расплавах галогенидов щелочных металлов. Подход, основанный на квантовохимических расчетах для сравнения скоростей переноса заряда частиц с различным составом второй координационной сферы в едином электрохимическом акте. Экспериментальные результаты разряда комплексов СгИ и процессы сплавообразования при электроосаждении хрома на углеродистую сталь. Синтез покрытий карбида хрома на подложках из углеродистой стали различных марок и некоторые свойства синтезированного покрытия Сг7Сз коррозионная стойкость, микротвердость, износостойкость. Соискателем лично получены, обработаны и систематизированы экспериментальные данные, приведенные в данной работе. Постановка задач исследования и обсуждение результатов осуществлялись совместно с научным руководителем. СанктПетербург, , . Материалы диссертации отражены в публикациях, из них 5 статей, в т. ВАК. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 7 страницах, включая рисунков, 7 таблиц и список литературы из 8 наименований. В работе 1 измерены равновесные потенциалы металлического хрома в хлоридных расплавах, содержащих его ионы. Измерения проводились в интервале температур К при различных концентрациях трихлорида хрома в солевых расплавах. Установлено, что в хлоридном расплаве ПаС1КС1, содержащем ионы Сг3, равновесный потенциал отвечает наличию в электролите двухвалентных ионов хрома. Сг 2 СгС 3 СгС 1. В этой же работе исследована катодная поляризация при электролизе хлоридных расплавов, содержащих ионы хрома, в интервале плотностей тока 63 Асм2 и при температурах К. Меллорс и Сендероф 2 также хронопотенциометрическим методом изучали расплав РГЛЫаК ЫРЫаРКР, содержащий ионы хрома при температуре К и ими была установлена необратимая реакция разряда СгН до металла. Нарышкин И. И., Юркинский В. П. и Стангрит П. Т. 3 изучали систему ЫС1КС1СгС методом линейной вольтамперометрии.