Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Развитием удельной поверхности электродов так как константа а в уравнении Тафеля уменьшается при развитии поверхности и при устранении окислов.



Повышением каталитической активности катодной поверхности. (нарисовать)

Современные методы включают :

1)плазменного напыления сплавов с алюминием с последующим его выщелачиванием.

2) созданием поверхностных скелетных катализаторов(ПСК)модифицированием поверхности например кадмием, легированием другими металлами или неметаллами, например никеля - серой (NiSx), кобальтом, молибденом, вольфрамом, рением [6], введением в раствор соединений, восстанавливаемых в ходе электролиза на катоде, например молибдата, применением пористых электродов [7]. Перенапряжение (поляризация) выделения водорода падает при увеличении температуры.

! Приведенные здесь исследованияусовершенствуют процесс электролиза воды, направленное на его интенсификацию и снижению энергоемкости. Достигается это за счет следующих факторов:

1) разработкой новых принципов создания каталитически активных материалов катодов с высокой удельной поверхностью и низким перенапряжением выделения водорода и возможности проведения процесса при пониженной удельной плотности тока, а также решений по выбору анодных материалов с повышенным перенапряжением выделения кислорода, с тем, чтобы анодная реакция протекала бы при более положительном потенциале, чем реакция выделения кислорода;

2) повышением эффективности и упрощения процесса в бездиафрагменного электролизере с системой очистки водорода от кислорода в газовой смеси;

3) снижению омических потерь на базе новых конструкций электролизеров.

Методика исследований.

Наиболее перспективными для получения покрытий с низким перенапряжением выделения водорода оказались процессы осаждения никелевых сплавов, легированных рением, это потребовало необходимость изучения особенностей этого процесса с использованием диметиламин-борана в качестве восстановителя из раствора следующего состава, в Моль/л: NiSO4∙7H2O … 0,1; KReO4 …0÷0,018; K4P2O7 … 0,3; (CH3)2HN∙BH3 ... 0,05 [6] (нарисовать).

Технология.

 

Для изучения особенностей этих процессов, покрытия из сплавов осаждали на медные и никелевые пластины размером 20х10 и 25х5 мм, а также на поверхности объемно-пористых электродах из углеродно-волокнистых материалов и пенометаллов.

Для исследования состава приповерхностных слоев покрытий использовалась методика послойного распыления (травления) ионами с энергией 5 кэВ и плотностью 60-70 мкА/см2. Распыление осуществляли на площади не менее 1 см2, анализ проводили на ее средней части размером 0,5-0,6 см2, что исключало при анализе захват не распыленных участков.

Электролитом в электролитических ячейках для получения водорода применяли водные 25-29 %-ные растворы КОН или 16-18 %-ные растворы NaOH. Для приготовления электролита использовали высоко деминерализованную воду с электропроводностью от 10-6 до 2∙10-6 ом-1∙ см-1. Количество выделяющегося молекулярного водорода определяли волюмометрическим методом.(газовими кулонометрами).

Поляризационные исследования проводили на импульсном потенциостате типа П-50-1М. Результаты исследований легли в основу разработки электродных материалов с низким перенапряжением выделением водорода и создания реактора для электрохимического получения водорода с использованием трехмерных проточных пористых электродов с повышенной энергетической эффективностью. Для этого применили углеродные волокнистые материала (УВМ) и новые типы пенометаллов, выпускаемые промышленностью.

.

Известно, что легирование электродов из группы d-металлов молибденом и вольфрамом снижает перенапряжение реакции выделения водорода. Рений, как и вольфрам и молибден, относится к металлам с низким перенапряжением водорода, поэтому можно ожидать, что легирование сплава никель-бор рением может повлиять на соотношение скоростей реакций восстановления ионов водорода на электродной поверхности. Кроме того, легирование никелевого покрытия рением позволяет исключить влияние пассивации поверхности покрытий.

В качестве катодов в водородной электрохимической технологии был выбран сплав никель-рений-бор. В основе механизма реакций химико-каталитического восстановления металлов с участием диметиламин борана (ДМАБ), который в последнее время получил распространение, лежит каталитический эффект стадий окисления (гидролиза) молекул восстановителя с передачей электронов поверхности электрода, сдвигающих его потенциал до значений, достаточных для протекания реакций восстановления ионов металлов [6].

 

В этом случае потенциал электрода в щелочных растворах является компромиссным при протекании следующих реакций:

 

(CH3)2HN∙BH3 + 3 H2O + 1,5 Ni2+ → Ni0 + 1,5 H2 + 3 H+ + H3BO3 + (CH3)2NH (1);

7 (CH3)2HN∙BH3 + 12 H2O + 3 ReO4- → 3 Re0 + 10,5 H2 + 3 OH- + 7 H3BO3 + 7 (CH3)2NH (2).

 

Технология нанесения таких покрытий потребовала совершенствование условий повышения скорости их осаждения. Для этого использовали путем воздействия на нее импульсов низкочастотного переменного электромагнитного поля.

Были получены : Малый размер нанокристаллов в получаемых осадках, высокая развитость поверхности и неоднородность по составу сплавов играют важную роль в их каталитической активности, рекомбинации атомарного водорода и кинетики реакции выделения водорода (РВВ). (рисунок 3 )

 

Электрокаталитическая активность сплавов Ni-Re-B в отношении реакции РВВ в кислых и щелочных средах оценивалась по потенциодинамическим и стационарным кривым (рис.4).

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.