THE KINETICS OF CATHODIC HYDROGEN EVOLUTION ON TRANSITION METALS. II. EXPERIMENTAL DATA
Abstract
На основании ранее приведенных теоретических исследований и полученных экспериментальных результатов установлен маршрут и лимитирующая стадия катодной реакции выделения водорода (РВВ) из сернокислых растворов на Cu, Ag, Au, Ni, Pd и Pt. Показано,
что на меди, серебре и золоте РВВ протекает по маршруту Фольмера — Гейровского с контролем стадии Фольмера. На платине реализуется маршрут Фольмера — Тафеля при смешанном контроле со стороны стадий перехода заряда и рекомбинации. Найдено, что на никеле и палладии стадия Гейровского контролирует процесс катодного выделения водорода в целом. Оценено равновесное заполнение поверхности металлов атомарным водородом; вскрыта роль перенапряжения и наличия в среде ПАВ на величину текущего заполнения поверхности интермедиатом РВВ для разных металлов. Установлено, что гетерогенная константа скорости гораздо более ярко отражает изменения в кинетике РВВ, обусловленные положением металла в Периодической системе, чем плотность токов обмена.
Downloads
Download data is not yet available.
References
1. Фрумкин А. Н. Избранные труды: Перенапряжение водорода. М.: Изд-во Наука, 1988. 240с.
2. Фрумкин А. Н. Избранные труды: Электродные процессы. М.: Изд-во Наука, 1987. 336с.
3. Le Blanc M. // Z. Phys. Chem. 1891. Bd. 8. S. 299—330.
4. Tafel J. // Z. Phys. Chem. 1905. Bd. 50. S. 641—711.
5. Daoping T., et al. // J. Electroanalyt. Chem. 2010. V. 644. I. 2. P. 144—149.
6. Lukaszewski M., Kedra T., Czerwinski A. // J. Electroanalyt. Chem. 2010. V. 638, I. 1. P. 123—130.
7. Введенский А. В., Гуторов И. А., Морозова Н. Б. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. Т. 12. № 3. С. 288—300.
8. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Изд-во Химия, 1967. 856с.
9. Коровин Н. В. // Электрохимия. 1991. Т. 27. № 12. С. 1629—1634.
10. Petrii O. A., Tsirlina G. A. // Electrochim. Acta. 1994. V. 39. I. 11—12. P. 1739—1747.
11. Pentland N., Bockris J.O’M., Sheldon E. // J. Electrochem. Soc. 1957. V. 104. I. 3. P. 182—194.
12. Krishtalik L. I. // Adv. Electrochem. Sci. Eng. 1970. V. 7. P. 283—339.
13. Кичигин В. И., Кавардаков Н. И. // Электрохимия. 1994. Т. 30. № 8. С. 1008—1012.
14. Кичигин В. И., Чистякова Е. И., Щелоченкова Т. П. // Окислительно-восстановительные и адсорбционные процессы на поверхности твердых металлов: межвуз. сб. / Удмуртский гос. ун-т. Ижевск, 1980. C. 102—107.
15. Мяги М., Пальм У., Паст В. // Учен. зап. Тартус. ун-т. 1966. Вып. 193. С. 96—102.
16. Szenes I., Meszaros G., Lengyel B. // Electrochim. Acta. 2007. V. 52. I. 14. P. 4752—4759.
17. Enyo M. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1982. V. 30. I. 1. P. 11—24.
18. Hewitt T. D. // Chem. Phys. Lett. 1991. V. 181, I. 5. P. 407—412.
19. Hillson P. J. // Trans. Faraday Soc. 1952. V. 48. P.462—473.
20. Быстров В. И., Кришталик Л. И. // Электрохимия. 1967. Т. 3. № 11. С. 1345—1350.
21. Быстров В. И., Кришталик Л. И. // Электрохимия. 1967. Т. 4. № 2. С. 233—237.
22. Matsushima T., Enyo M. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1969. V. 17. I. 1. P. 14—27.
23. Machida K., Enyo M. // Bull. Chem. Soc. Jop. 1986. V. 59. I. 3. P. 725—731.
24. Schuldiner S., Hoare J. P. // J. Phys. Chem. 1957. V. 61. I. 6. P. 705—708.
25. Enyo M., Machida K. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1983. V. 3. I. 2—3. P. 67—75.
26. Sasaki T., Matsuda A. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1973. V. 21. I. 2. P. 157—161.
27. Ohmori T., Enyo M. // Electrochim. Acta. 1992. V. 37. I. 11. P. 2021—2028.
28. Alami H. El., Creus J., Feaugas X. // Еlесtrосhim. Асtа. 2007. V. 54. I. 16. Р. 4004—4014.
29. Еnуо М. // Еlесtrосhim. Асtа. 1973. V. 18. I. 2. Р. 155—162.
30. Gennero de Chialvo R., Chialvo A. C. // Int. J. of Hydrogen Energy. 2002. V. 27. I. 9. P. 871—877.
31. Notoya R. // Electrochim. Acta. 1997. V. 42. I. 5. P. 899—905.
32. Медведев И. Г. // Электрохимия. 2004. Т.40. № 11. С. 1309—1319.
33. Alami H. El, Creus J., Feaugas X. // Electrochim. Acta. 2006. V. 51. I. 22. P. 4716—4727.
34. Gennero de Chialvo M. R., Chialvo A. C. // Journal of Electroanal. Chem. 1995. V. 388. I. 1—2. P. 215—224.
35. Conway B. E., et. al. // J. Electrochem. Soc. 1995. V. 142. I. 11. P. 3755—3763.
36. Козачински А. Э. и др. // Электрохимия. 1993. Т. 29. № 4. С. 508—509.
37. Skuratnik Ya.B., et. al. // J. Electroanalyt. Chem. 1994. V. 366. I. 1—2. P. 311—316.
38. Тамм Ю., Тамм Л., Арольд Я. // Электрохимия. 2004. Т. 40. № 11. С. 1343—1347.
39. Enyo M. // J. Electroanalyt. Chem. 1982. V. 134. I. 1. P. 75—86.
40. Maoka T., Enyo M. // J. Electroanalyt. Chem. 1980. V. 108. I. 3. P. 277—292.
41. Maoka T., Enyo M. // Electrochim. Acta. 1981. V. 26. I. 5. P. 607—614.
42. Scarson P. C. // Acta Metall Mater. 1991. V. 39. I. 11. P. 2519—2525.
43. Martin M. H., Lasia A. // Electrochim. Acta. 2008. V. 53. I. 22. P. 6317—6322.
44. Chun Jang H., Kim Nam Y. // Int. J. of Hydrogen Energy. 2006. V. 31. I. 2. P. 277—283.
45. Lasia A. // J. Electroanalyt. Chem. 2004. V. 562. I. 1. P. 23—31.
46. Tavares M. C., Machado S. A. S., Mazo L. H. // Electrochim. Acta. 2001. V. 46. I. 28. P. 4359—4369.
47. Шенфус Д., Шпитцер Х-Й., Мюллер Л. // Электрохимия. 1995. Т. 31. № 9. С. 1008—1013.
48. Kinoshita K. // Modern Aspects of Electrochem. 1982. V. 14. P. 557—637.
49. Hanwei L., Bingliang W., Chuansin C. // J. Electroanalyt. Chem. 1992. V. 332. I. 1—2. P. 257—264.
50. Гуторов И. А., Введенский А. В., Морозова Н. Б. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2007. Т. 9. №3. С. 204—208.
51. Щеблыкина Г. Е., Бобринская Е. В., Введенский А. В. // Защита металлов. 1998. Т. 34. № 1. С. 11—14.
52. Введенский А. В., Гуторов И. А., Морозова Н. Б.// Электрохимическая энергетика. 2008. Т. 8. № 4. С. 227—236.
53. Хмелевский Д. В. и др. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2003. Т. 5. № 4. С. 445—451.
54. Kreysa G., Hakansson B., Ekdunge P. // Electrochim. Acta. 1988. V. 33, I. 10. P. 1351—1357.
2. Фрумкин А. Н. Избранные труды: Электродные процессы. М.: Изд-во Наука, 1987. 336с.
3. Le Blanc M. // Z. Phys. Chem. 1891. Bd. 8. S. 299—330.
4. Tafel J. // Z. Phys. Chem. 1905. Bd. 50. S. 641—711.
5. Daoping T., et al. // J. Electroanalyt. Chem. 2010. V. 644. I. 2. P. 144—149.
6. Lukaszewski M., Kedra T., Czerwinski A. // J. Electroanalyt. Chem. 2010. V. 638, I. 1. P. 123—130.
7. Введенский А. В., Гуторов И. А., Морозова Н. Б. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. Т. 12. № 3. С. 288—300.
8. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Изд-во Химия, 1967. 856с.
9. Коровин Н. В. // Электрохимия. 1991. Т. 27. № 12. С. 1629—1634.
10. Petrii O. A., Tsirlina G. A. // Electrochim. Acta. 1994. V. 39. I. 11—12. P. 1739—1747.
11. Pentland N., Bockris J.O’M., Sheldon E. // J. Electrochem. Soc. 1957. V. 104. I. 3. P. 182—194.
12. Krishtalik L. I. // Adv. Electrochem. Sci. Eng. 1970. V. 7. P. 283—339.
13. Кичигин В. И., Кавардаков Н. И. // Электрохимия. 1994. Т. 30. № 8. С. 1008—1012.
14. Кичигин В. И., Чистякова Е. И., Щелоченкова Т. П. // Окислительно-восстановительные и адсорбционные процессы на поверхности твердых металлов: межвуз. сб. / Удмуртский гос. ун-т. Ижевск, 1980. C. 102—107.
15. Мяги М., Пальм У., Паст В. // Учен. зап. Тартус. ун-т. 1966. Вып. 193. С. 96—102.
16. Szenes I., Meszaros G., Lengyel B. // Electrochim. Acta. 2007. V. 52. I. 14. P. 4752—4759.
17. Enyo M. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1982. V. 30. I. 1. P. 11—24.
18. Hewitt T. D. // Chem. Phys. Lett. 1991. V. 181, I. 5. P. 407—412.
19. Hillson P. J. // Trans. Faraday Soc. 1952. V. 48. P.462—473.
20. Быстров В. И., Кришталик Л. И. // Электрохимия. 1967. Т. 3. № 11. С. 1345—1350.
21. Быстров В. И., Кришталик Л. И. // Электрохимия. 1967. Т. 4. № 2. С. 233—237.
22. Matsushima T., Enyo M. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1969. V. 17. I. 1. P. 14—27.
23. Machida K., Enyo M. // Bull. Chem. Soc. Jop. 1986. V. 59. I. 3. P. 725—731.
24. Schuldiner S., Hoare J. P. // J. Phys. Chem. 1957. V. 61. I. 6. P. 705—708.
25. Enyo M., Machida K. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1983. V. 3. I. 2—3. P. 67—75.
26. Sasaki T., Matsuda A. // J. Res. Int. Catal. Hokkaido Univ. 1973. V. 21. I. 2. P. 157—161.
27. Ohmori T., Enyo M. // Electrochim. Acta. 1992. V. 37. I. 11. P. 2021—2028.
28. Alami H. El., Creus J., Feaugas X. // Еlесtrосhim. Асtа. 2007. V. 54. I. 16. Р. 4004—4014.
29. Еnуо М. // Еlесtrосhim. Асtа. 1973. V. 18. I. 2. Р. 155—162.
30. Gennero de Chialvo R., Chialvo A. C. // Int. J. of Hydrogen Energy. 2002. V. 27. I. 9. P. 871—877.
31. Notoya R. // Electrochim. Acta. 1997. V. 42. I. 5. P. 899—905.
32. Медведев И. Г. // Электрохимия. 2004. Т.40. № 11. С. 1309—1319.
33. Alami H. El, Creus J., Feaugas X. // Electrochim. Acta. 2006. V. 51. I. 22. P. 4716—4727.
34. Gennero de Chialvo M. R., Chialvo A. C. // Journal of Electroanal. Chem. 1995. V. 388. I. 1—2. P. 215—224.
35. Conway B. E., et. al. // J. Electrochem. Soc. 1995. V. 142. I. 11. P. 3755—3763.
36. Козачински А. Э. и др. // Электрохимия. 1993. Т. 29. № 4. С. 508—509.
37. Skuratnik Ya.B., et. al. // J. Electroanalyt. Chem. 1994. V. 366. I. 1—2. P. 311—316.
38. Тамм Ю., Тамм Л., Арольд Я. // Электрохимия. 2004. Т. 40. № 11. С. 1343—1347.
39. Enyo M. // J. Electroanalyt. Chem. 1982. V. 134. I. 1. P. 75—86.
40. Maoka T., Enyo M. // J. Electroanalyt. Chem. 1980. V. 108. I. 3. P. 277—292.
41. Maoka T., Enyo M. // Electrochim. Acta. 1981. V. 26. I. 5. P. 607—614.
42. Scarson P. C. // Acta Metall Mater. 1991. V. 39. I. 11. P. 2519—2525.
43. Martin M. H., Lasia A. // Electrochim. Acta. 2008. V. 53. I. 22. P. 6317—6322.
44. Chun Jang H., Kim Nam Y. // Int. J. of Hydrogen Energy. 2006. V. 31. I. 2. P. 277—283.
45. Lasia A. // J. Electroanalyt. Chem. 2004. V. 562. I. 1. P. 23—31.
46. Tavares M. C., Machado S. A. S., Mazo L. H. // Electrochim. Acta. 2001. V. 46. I. 28. P. 4359—4369.
47. Шенфус Д., Шпитцер Х-Й., Мюллер Л. // Электрохимия. 1995. Т. 31. № 9. С. 1008—1013.
48. Kinoshita K. // Modern Aspects of Electrochem. 1982. V. 14. P. 557—637.
49. Hanwei L., Bingliang W., Chuansin C. // J. Electroanalyt. Chem. 1992. V. 332. I. 1—2. P. 257—264.
50. Гуторов И. А., Введенский А. В., Морозова Н. Б. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2007. Т. 9. №3. С. 204—208.
51. Щеблыкина Г. Е., Бобринская Е. В., Введенский А. В. // Защита металлов. 1998. Т. 34. № 1. С. 11—14.
52. Введенский А. В., Гуторов И. А., Морозова Н. Б.// Электрохимическая энергетика. 2008. Т. 8. № 4. С. 227—236.
53. Хмелевский Д. В. и др. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2003. Т. 5. № 4. С. 445—451.
54. Kreysa G., Hakansson B., Ekdunge P. // Electrochim. Acta. 1988. V. 33, I. 10. P. 1351—1357.
Published
2010-12-16
How to Cite
Vvedenskii, A. V., Gutorov, I. A., & MorozovaN. В. (2010). THE KINETICS OF CATHODIC HYDROGEN EVOLUTION ON TRANSITION METALS. II. EXPERIMENTAL DATA. Condensed Matter and Interphases, 12(4), 337-347. Retrieved from https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/1131
Issue
Section
Статьи
