Анодное растворение комбинированных электродов с образованием дисперсных предшественников оксидных систем

Главная » Литература » Тезисы » Анодное растворение комбинированных электродов с образованием дисперсных предшественников оксидных систем
Автор: Хайруллина Л.Р., Григорьева И.О., Дресвянников А.Ф.
Год издания: 2016

ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Казань

В настоящее время одним из эффективных приемов получения дисперсных оксидов металлов является электрохимический способ, позволяющий синтезировать материалы с заданными характеристиками и регулируемыми свойствами. Электролиз позволяет получать чистые нанодисперсные оксиды, осуществляя одновременное электрохимическое окисление нескольких металлов разной природы.

В настоящей работе рассмотрено электрохимическое поведение комбинированных электродов Ti-Fe и Al-Ti в условиях анодной поляризации в водных средах, содержащих галогенид-ионы. Показано влияние режима электролиза (постоянный и переменный ток), состава раствора, плотности тока, соотношения площади рабочей поверхности металлических составляющих на интенсивность растворения  комбинированного электрода Ti-Fe и Al-Ti и характеристики синтезированных оксигидроксидных систем. Экспериментально установлены условия ионизации комбинированного электрода и выявлены параметры управления сопряженного анодного  растворения жестко электрически контактирующих металлов.

Показано, что в процессе анодного растворения гибридного электрода в исследуемых водных средах и последующей термообработки осадка получены дисперсные оксигидроксидные системы Ti(IV)-Fe(III) и Al(III)-Ti(IV), при исследовании которых были использованы методы рентгенофазового и микрозондового рентгеноспектрального анализа,  сканирующей электронной микроскопии и мёссбауровской спектроскопии.

Установлено, что частицы полученных гидроксидных систем Ti(IV)-Fe(III) и Al(III)-Ti(IV) имеют нанометровые размеры, которые представлены частично аморфизованной фазой. При этом режим постоянного тока позволяет регулировать соотношение окристаллизованных фаз в осадке и получать частицы, размер которых в два и более раз меньше, чем размеры частиц образцов, полученных традиционными методами.

Показано, что при оптимальном режиме анодного растворении гибридного электрода Al-Ti (плотность тока 100 мА/см2, продолжительность 80 минут, соотношение площади рабочих поверхностей  электродов S(Al):S(Ti) = 2:1) в 0,1 М растворе хлорида натрия с добавкой 0,05 моль/л плавиковой кислоты  формируется осадок, состоящий из бемита и анатаза.

Следует отметить, что выявленные закономерности сопряженного анодного окисления алюминия, железа и титана, зависимость скорости окисления от условий электролиза позволяют осуществить направленный синтез железо-титановой и титано-алюминиевой оксигидроксидных систем путем анодного растворения комбинированных электродов Ti-Fe и Al-Ti в галогенидсодержащих растворах с последующей термической обработкой осадка.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и образования РФ, задание № 4.1584.2014/К.