Взаимодействие монооксида углерода, метанола и муравьиной кислоты с адсорбированным кислородом на платиновых электродах при разомкнутой цепи

• Автор: Манжос, Роман Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Адсорбция кислорода на платине. Кинетика и механизм элеткровосстановления адсорбированного кислорода

1.2. Адсорбция и электроокисление метанола на платине

1.3. Адсорбция и электроокисление муравьиной кислоты на платине

1.5. Электрокаталитическое поведение СО на платине.

1.6. Влияние фактора шероховатости платиновых электродов на их каталитические свойства
1.7. Транзиенты бсстокового потенциала как метод изучения кинетики и механизма взаимодействия НСОсоединений с предварительно адсорбированным кислородом на платиновых электродах

Заключение и постановка задачи

Глава 2. Методика эксперимента

2.1. Электрохимические ячейки и электроды.

2.2. Измерительные приборы и реактивы.
2.3. Методика снятия транзиетов бестокового потенциала
2.4. Анализ продуктов взаимодействия метанола с адсорбированным кислородом.
2.5. Измерения температурного скачка потенциала, индуцированного лазерным излучением.
Глава 3. Экспериментальные результаты и обсуждение
3.1. Взаимодействие монооксида углерода с предварительно
адсорбированным кислородом на платиновых электродах.
3.1.1. Сравнительный анализ механизма взаимодействия СО с адсорбированным кислородом на гладкой
поликристаллической и .
3.1.1.1. Экспериментальные результаты
3.1.1.2. Обсуждение результатов.
3.1.2. Влияние фактора шероховатости платинированных платиновых электродов на взаимодействие монооксида углерода с предварительно адсорбированным кислородом
3.1.2.1. Экспериментальные результаты.
3.1.2.2. Обсуждение результатов.
3.2. Транзиенты бсстокового потенциала на предварительно окисленных платиновых электродах в растворах муравьиной кислоты
3.2.1. Экспериментальные результаты.
3.2.2. Обсуждение результатов.
3.3. Транзиенты бестокового потенциала на предварительно окисленных платиновых электродах в растворах метанола
3.3.1. Экспериментальные результаты.
3.3.2. Обсуждение результатов
3.4. Влияние и ионного состава раствора на кинетику взаимодействия метанола с адсорбированным кислородом на гладком
поликристаллическом платиновом электроде.
3.4.1. Экспериментальные результаты
3.4.2. Обсуждение результатов
3.5. Наведенные лазером температурные скачки потенциала на пк при различных заполнениях поверхности Оадс в условиях поляризации электрода в растворе фона и при разомкнутой цепи в присутствии метанола
3.5.1. Экспериментальные результаты
3.5.2. Обсуждение результатов
3.6. Сравнение кинетики и механизмов взаимодействия адсорбированного на платиновых электродах кислорода с СО, НСООН и СНзОН при разомкнутой цепи.
Список литературы
Введение


Использование же аналитических методов для i i и x i исследований состояния поверхности электрода при адсорбции СН3ОН и i анализа продуктов его электроокисления началось только в х годах прошлого столетия ,. Из гальваностатических кривых, измеренных на после введения метанола при разомкнутой цени в интервале потенциалов двойнослойной области , следовало, что на окисление образующихся частиц ПХВ и водорода затрачиваются практически равные количества электричества. СН3ОННСОадс ЗНадс. Предполагалось, что водород в частицах ЫСО может быть связан как с атомом углерода, так и с кислородом ,. В с применением метода радиоактивных индикаторов было показано, что для окисления Г1ХВ, образующегося в результате адсорбции метанола из раствора при разомкнутой цепи или при поляризации, необходимо 3 электрона. Это подтверждало предположение, что не удаляющимися после промывки электрода частицами являются НСО , . В было показано, что для корректной интерпретации кулонометрических измерений но окислению хемосорбированного вещества необходимо учитывать изменение полного заряда электрода, происходящее при адсорбции органического вещества. Так, в случае введения метанола при потенциалах двойнослойной области для пк авторы установили образование частиц , а для СО. НСОадС примерно в одинаковых количествах. Максимальные заполнения поверхности прочно хемосорбированным веществом 0пхв достигаются при адсорбции метанола в интервале потенциалов двойнослойной области . Например, в следующем эксперименте авторы наблюдают хемосорбцию метанола во время циклической развертки потенциала на пористой . Снятие 1ДВА начинают после выдерживания электрода при Е 0. В в течение некоторого времени в растворе, содержащем метанол. Надс до определенного значения. При дальнейшем циклироваиии потенциала упомянутый пик не появляется, так как поверхность электрода отравляется продуктами прочной хемосорбции. В целом, адсорбцию метанола на платиновых электродах можно описать как процесс, протекающий на энергетически равномерно неоднородной поверхности . Действительно, зависимость степени заполнения от логарифма времени получается линейной в области средних величин 0Пхв , . Также заполнение поверхности Г1ХВ определяется концентрацией метанола в растворе ,. Исследования продуктов адсорбции метанола i i с помощью различных модификаций ИКспектроскопии свидетельствует о присутствии на поверхности электрода, в основном, линейной формы СОадс и незначительных количеств мостиковой формы СОадс в , также было показано образование водородсодержащих частиц. Так, в колебательный ИКспсктр адсорбированных на пк частиц, снятый во время квадратной развертки потенциала в интервале 0. Гц в сернокислом растворе метанола, содержал максимумы при см1 мостиковая форма СОадс и и см1 линейная форма . Интенсивность первого максимума оказалась в несколько раз меньше по сравнению со вторым. В авторы проводили вычитание фоновых ИКспектров измерены в растворе метанола при 0. В из спектров продуктов адсорбции СНзОН при 0. В на пк i. Полученные данные свидетельствовали в пользу того, что в результате адсорбции метанола при 0. В на электроде присутствуют три формы монооксида углерода линейная см1, мостиковая см1 и трехкоординированная см1. Также авторы наблюдали сигналы при см1 и см1, которые были отнесены к колебаниям С0 и СН в водородсодержащих частицах. Измерения с 3 показали, что наиболее вероятными водородсодержащими частицами являются С1 и НСОН. В работе также проводилась коррекция результатов с учетом фоновых спектров. Так, помимо основного продукта хемосорбции метанола моиооксида углерода авторы показали образование частиц СОН. Недавно с помощью новой модификации метода ИКснектроскопии поглощения I i , I было показано присутствие только двух видов промежуточных частиц при электроокислении метанола на наночастииах платины, химически осажденных на кварцевую призму в виде пленки толщиной нм. На ИКснектрах, измеренных В растворе интенсивность, ал. Рис. Вс. М НСЮ4 0. М СН3ОН во время циклической развертки потенциала, присутствуют линии см.