КИНЕТИКА КАТОДНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА НА МОНОСИЛИЦИДЕ МАРГАНЦА В СЕРНОКИСЛОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ

  • Viktoria V. Panteleeva Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-1506-6665
  • Ilya S. Votinov Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-9027-8924
  • Igor S. Polkovnikov Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-4381-6467
  • Anatoliy В. Shein Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-2102-0436
Ключевые слова: силицид марганца MnSi, реакция выделения водорода, сернокислый электролит, импеданс.

Аннотация

Методами поляризационных и импедансных измерений изучена кинетика реакции выделения водорода на MnSi-электроде в сернокислых растворах с различной концентрацией ионов водорода. Сделано предположение о механизме выделения водорода на силициде. Отмечено влияние тонкой оксидной пленки на кинетику выделения водорода на MnSi при невысоких катодных поляризациях.

 

 

 

REFERENCES

  1. Rotinyan A. L., Tikhonov K. I., Shoshina I. A. Teoreticheskaya elektrokhimiya [Theoretical Electrochemistry]. Leningrad, Khimiya Publ., 1981, 424 p. (in Russ.)
  2. Antropov L. I. Teoreticheskaya elektrokhimiya [Theoretical Electrochemistry]. Мoscow, Vysshaya shkola Publ., 1984, 519 p. (in Russ.)
  3. Shamsul Huq A. K. M., Rosenberg A. J. J. Electrochemical behavior of nickel compounds. Electrochem. Soc. , 1964, v. 111(3), p. 270. DOI : 10.1149/1.2426107
  4. Vijh A. K., Belanger G., Jacques R. Electrochemical reactions oh iron silicide surfaces in sulphuric acid. Materials Chemistry and Physics, 1988, v. 20(6), pp. 529–538. DOI: 10.1016/0254-0584(88)90086-7
  5. Vijh A. K., Belanger G., Jacques R. Electrochemical activity of silicides of some transition metals for the hydrogen evolution reaction in acidic solutions. Int. J. Hydrogen Energy, 1990, v. 15(11), pp. 789–794. DOI: 10.1016/0360-3199(90)90014-P
  6. Shein A. B. Elektrokhimiya silitsidov i germanidov perekhodnykh metallov [Electrochemistry of silicides and germanides of transition metals]. Perm‘, Perm. gos. un-t Publ., 2009, 269 p. (in Russ.)
  7. Vigdorovich V. I., Tsygankova L. E., Gladysheva I. E., Kichigin V. I. Kinetics of hydrogen evolution from acidic solutions on pressed micro graphite electrodes modifi ed with carbon nanotubes. II. Impedance studies. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 2012, v. 48(4), pp. 438–443. DOI: 10.1134/S2070205112040181
  8. Meyer S., Nikiforov A. V., Petrushina I. M., Kohler K., Christensen E., Jensen J. O., Bjerrum N. J. Transition metal carbides (WC, Mo2C, TaC, NbC) as potential electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) at medium temperatures. Int. J. Hydrogen Energy, 2015, v. 40(7), pp. 2905–2911. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.12.076
  9. Kichigin V. I., Shein A. B., Shamsutdinov A. Sh. The kinetics of cathodic hydrogen evolution on iron monosilicide in acid and alkaline solutions. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy [Condensed Matter and Interphases], 2016, v. 18(3), pp. 326–337. URL: https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/140/98 (in Russ.)
  10. Eftekhari A. Electrocatalysts for hydrogen evolution reaction. International Journal of Hydrogen Energy, 2017, v. 42(16), pp. 11053–11077. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.02.125
  11. Schalenbach M., Speck F. D., Ledendecker M., Kasian O., Goehl D., Mingers A. M., Breitbach B., Springer H., Cherevko S., Mayrhofer K. J. J. Nickelmolybdenum alloy catalysts for the hydrogen evolution reaction: Activity and stability revised. Electrochimica Acta, 2018, v. 259, pp. 1154–1161. DOI: 10.1016/j.electacta.2017.11.069
  12. Kuz’minykh M. M., Panteleeva V. V., Shein A. B. Cathodic hydrogen evolution on iron disilicide. II. Acidic solution. Izvestiya vuzov. Khimiya i khim. tekhnologiya, 2019, v. 62(2), pp. 59–64. DOI: 10.6060/ivkkt. 20196202.5750 (in Russ.)
  13. Samsonov G. V., Dvorina L. A., Rud’ B.M. Silitsidy [Silicides]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1979, 272 p. (in Russ.)
  14. Samsonov G. V., Vinitskii I. M. Tugoplavkie soedineniya [Refractory compounds]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1976, 560 p. (in Russ.)
  15. Yamasaki T., Okada S., Kamamoto K., Kudou K. Crystal Growth and properties of manganese-silicon system compounds by high-temperature tin solution method. Pacific Science Review, 2012, v. 14(3), pp. 275.
  16. Lee M., Onose Y., Tokura Y., Ong N. P. Hidden constant in the anomalous Hall effect of high-purity magnet MnSi. Phys. Rev. B., 2007, v. 75(17), p. 172403. DOI: 10.1103/PhysRevB.75.172403
  17. Neubauer A., Pfl eiderer C., Binz B., Rosch A., Ritz R., Niklowitz P. G., Boni P. Topological Hall effect in the a phase of MnSi. Phys. Rev. Lett., 2009, v. 102(18), pp. 186602. DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.186602
  18. Sukhotin A. M. Spravochnik po elektrokhimii [Handbook of electrochemistry]. Leningrad, Khimiya Publ., 1981, 488 p. (in Russ.)
  19. Zhang X. G. Electrochemistry of silicon and its oxide. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2001. 510 p.
  20. Xu X., Bojkov H., Goodman D. W. Electrochemical study of ultrathin silica fi lms supported on a platinum substrate. J. Vac. Sci. Technol., 1994, v. A12(4), pp. 1882–1885. DOI: 10.1116/1.579022
  21. Harrington D. A., Conway B. E. ac Impedance of Faradaic reactions involving electrosorbed intermediates — I. Kinetic theory. Electrochim. Acta, v. 32(12), pp. 1703–1712. DOI: 10.1016/0013-4686(87)80005-1
  22. Orazem M. E., Tribollet B. Electrochemical Impedance Spectroscopy. J. Wiley and Sons, Hoboken, New York, 2008, 533 p.
  23. Kichigin V. I., Sherstobitova I. N., Shein A. B. Impedans elektrokhimicheskikh i korrozionnykh sistem: ucheb. posobie po spetskursu [The impedance of electrochemical and corrosion systems: textbook. special course allowance]. Perm’, Perm. gos. un-t Publ., 2009, 239 p. (in Russ.)
  24. Kichigin V. I., Shein A. B. Diagnostic criteria for hydrogen evolution mechanisms in electrochemical impedance spectroscopy. Electrochemica Acta, 2014, v. 138, pp. 325–333. DOI: 10.1016/j.electacta.2014.06.114
  25. Kichigin V. I., Shein A. B. Additional criteria for the mechanism of hydrogen evolution reaction in the impedance spectroscopy method. Vestnik Permskogo Universiteta. Ser. Khimiya, 2018, v. 8, iss. 3, pp. 316–324. DOI: 10.17072/2223-1838-2018-3-316-324 (in Russ.)
  26. Kichigin V. I., Shein A. B. Infl uence of hydrogen absorption on the potential dependence of the Faradaic impedance parameters of hydrogen evolution reaction. Electrochemica Acta, 2016, v. 201, pp. 233–239. DOI: 10.1016/j.electacta.2016.03.194

Биографии авторов

Viktoria V. Panteleeva, Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация

Пантелеева Виктория Вячеславовна – к. х. н., доцент кафедры физической химии химического факультета, Пермский государственный национальный исследовательский университет,
Пермь, Российская Федерация; e-mail: vikpant@mail.ru. ORCID iD 0000-0002-1506-6665.

Ilya S. Votinov, Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация

Вотинов Илья Сергеевич – магистрант кафедры физической химии химического факультета, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Российская Федерация; e-mail: Anatoly173@yandex.ru. ORCID iD 0000-0002-9027-8924.

Igor S. Polkovnikov, Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация

Полковников Игорь Сергеевич – магистрант ка федры физической химии химического факультета, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Российская Федерация; e-mail: Anatoly173@yandex.ru. ORCID iD 0000-0003-4381-6467.

Anatoliy В. Shein, Пермский государственный национальный исследовательский университет ул. Букирева, 15, 614990 Пермь, Российская Федерация

Шеин Анатолий Борисович – д. х. н., профессор, зав. кафедрой физической химии химического факультета, Пермский государственный национальный исследовательский университет,
Пермь, Российская Федерация; e-mail: ashein@psu.ru. ORCID iD 0000-0002-2102-0436.

Опубликован
2019-09-26
Как цитировать
Panteleeva, V., Votinov, I., Polkovnikov, I., & Shein, A. (2019). КИНЕТИКА КАТОДНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА НА МОНОСИЛИЦИДЕ МАРГАНЦА В СЕРНОКИСЛОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ. Конденсированные среды и межфазные границы, 21(3), 432-440. https://doi.org/https://doi.org/10.17308/kcmf.2019.21/1153
Раздел
Статьи