Электрохимическое окисление муравьиной кислоты на поверхности анодно-модифицированного сплава Ag15Pd

Аннотация

Показано, что фазовое превращение палладия в собственную фазу при селективном растворении сплава Ag15Pd протекает в режиме мгновенной нуклеации и лимитируется поверхностной диффузией ад-атомов Pd к растущему трехмерному зародышу новой фазы. С применением нестационарных электрохимических методов установлены кинетические закономерности процесса электроокисления муравьиной кислоты на сплаве Ag15Pd, подвергнутом предварительному селективному растворению. Найдено, что процесс анодной деструкции НСООН в кислом сульфатном растворе протекает с более высокой скоростью на анодно-модифицированном сплаве Ag15Pd, поверхность которого морфологически развита и обогащена палладием в результате потенциостатического
селективного растворения при закритических условиях поляризации. Процесс электроокисления НСООН является нестационарным, протекает в смешанно-кинетическом режиме и ускоряется с ростом анодного потенциала. С применением метода хроноамперометрии найдены кинетические токи анодного окисления муравьиной кислоты. Обнаружена корреляция между значением электрического заряда, пропущенного при предварительной анодной модификации сплава Ag15Pd и скоростью кинетической стадии электроокисления НСООН.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бедова Е. В., Козадеров О. А. Кинетика электроокисления муравьиной кислоты на анодно-модифицированных серебряно-палладиевых сплавах. Электрохимическая энергетика. 2018;18(3): 141–154.
DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-3-141-154
2. Маршаков И. К, Введенский А. В., Кондрашин В. Ю., Боков Г. А. Анодное растворение и селективная коррозия сплавов. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та; 1988. 208 с.
3. Encyclopedia of electrochemistry. Vol. 4. Corrosion and oxide fi lms. Eds. A. J. Bard, M. Stratmann, G. S. Frankel. Weinheim (Germany): Wiley-VCH; 2003. 755 p.
4. Landolt D. Corrosion and Surface Chemistry of Metals. EPFL Press; 2007. 632 c.
5. Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. М.: Металлургия; 1984. 400 с.
6. Маршаков И. К. Термодинамика и коррозия сплавов. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та; 1983. 168 с.
7. Козадеров О. А. Массоперенос, фазообразование и морфологическая нестабильность поверхностного слоя при селективном растворении гомогенных металлических сплавов: дис. ... докт. хим. наук. Воронеж; 2016. 361 с. Режим доступа: http://www.science.vsu.ru/disserinfo&cand=2897
8. Зарцын И. Д., Введенский А. В., Маршаков И. К. О неравновесности поверхностного слоя
при анодном растворении гомогенных сплавов Электрохимия. 1994;30(4): 544–565. Режим доступа:
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23828139
9. Зарцын И. Д., Введенский А. В., Маршаков И. К. О превращениях благородной компоненты при селективном растворении гомогенного сплава в активном состоянии. Защита металлов.
1991;27(1): 3–12. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23951443
10. Зарцын И. Д., Введенский А. В., Маршаков И. К. Термодинамика неравновесных фазовых
превращений при селективном растворении гомогенных бинарных сплавов Защита металлов.
1991;27(6): 883–891. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12712615
11. Козадеров О. А., Введенский А. В. Массоперенос и фазообразование при анодном селективном
растворении гомогенных сплавов. Воронеж: Научная книга; 2014. 288 с.
12. Liu W. B., Zhang S. C., Li N., Zheng J. W., An S. S., Xing Y. L. A general dealloying strategy to
nanoporous intermetallics, nanoporous metals with bimodal, and unimodal pore size distributions Corro-sion Science. 2012;58: 133–138. DOI:  https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.01.023
13. Hakamada M., Chino Y., Mabuchi M. Nanoporous surface fabricated on metal sheets by alloying/
dealloying technique. Materials Letters. 2010;64(21):
2341–2343. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2010.07.046
14. Weissmüller J., Newman R. C., Jin Hai-Jun, Hodge A. M. Nanoporous metals by alloy corrosion:
Formation and mechanical properties. MRS Bull. 2009;34(8): 577–586. DOI: https://doi.org/10.1557/mrs2009.157
15. Erlebacher J., Aziz M. J., Karma A., Dimitrov N., Sieradzki K. Evolution of nanoporosity in dealloying.
Nature. 2001;410(6827): 450–453. DOI: https://doi.org/10.1038/35068529
16. Wang Y., Wu B., Gao Y., Tang Y., Lu T., Xing W., Liu Ch. Kinetic study of formic acid oxidation on carbon
supported Pd electrocatalyst. Journal of Power Sources. 2009;192(2): 372–375. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.03.029
17. Rice C., Ha S., Masel R.I., Waszczuk P., Wieckowski A., Barnard T. Direct formic acid fuel cells. J.
Power Sources. 2002;111(1): 83–89. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-7753(02)00271-9
18. Rice C. A., Wieckowski A. Electrocatalysis of formic acid oxidation. In: Shao M. (eds.) Electrocatalysis
in Fuel Cells. Lecture Notes in Energy. London: Springer; 2013:9. 43–67. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4911-8
19. Jiang K., Zhang H., Zou Sh., Cai W. Electrocatalysis of formic acid on palladium and platinum
surfaces: from fundamental mechanisms to fuel cell applications. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014;16. 20360–
20376. DOI: https://doi.org/10.1039/C4CP03151B
20. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов: Справочник. М.: Металлургиздат; 1962;1.
608 с.
21. Исаев В. А. Электрохимическое фазообразование. Екатеринбург: УрО РАН; 2007. 123 с.
22. MacDonald D. D. Transient techniques is electrochemistry. New York; London: Plenum Press; 1977.
329 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4613-4145-1