БГТУ, Беларусь, Минск
Углеродные наноматериалы и связанные с ними нанотехнологии относятся сегодня в мире к числу бурно развивающихся направлений. Электроосаждение покрытий в присутствии УДА позволяет получить новые композиционные покрытия с иными отличными свойствами [1]. Цель работы – изучить кинетические особенности разряда и ионизации никеля в присутствии УДА в тартратном электролите никелирования.
Концентрация Ni2+ в электролитах варьировалась в диапазоне 0,25?1 моль/дм3, сегнетова соль 0,1?0,2 моль/дм3, значение рН поддерживалось рН-метром рН-150 на уровне 2?2,5. Электрохимические исследования осуществляли с помощью потенциостата IPC-Pro-M в стандартной трехэлектродной ячейке ЯСЭ-2. Для установления влияния плотности тока (b1) концентрации никеля (b2), сегнетовой соли (b3), УДА (b4) на процесс восстановления и окисления никеля использовалась эмпирическая модель. Математическое описание процессов осуществлялось в виде уравнений регрессии (y = b0 + b1x1+b2x2+b3x3+b4x4).
Для установления влияния дисперсной фазы – ультрадисперсных алмазов, на кинетические особенности катодной и анодной поляризации никеля были получены циклические вольтамперные кривые (рис. 1).
Рис. 1. Влияние концентрации ультрадисперсного алмаза на ЦВА на никелевом электроде при перемешивании, содержание никеля 0,7 моль/дм3 и тартрат-иона 0,2 моль/дм3
Исходя из проведенного математического анализа вольтамперных зависимостей можно заключить, что УДА в большей степени оказывают влияние на катодную поляризацию, чем на анодную. Увеличение концентрации УДА в электролите на 1 мл/дм3 позволяет уменьшить катодный потенциал на 3,73 мВ.
Установлено, что нахождение ультрадисперсных алмазов в электролите оказывает влияние на глубину окисления никеля. При концентрации никеля 0,7 моль/дм3 и увеличении концентрации УДА от 0,01 до 2 мл/дм3 глубина окисления уменьшается в 2 раза. Введение УДА также влияет на расположение пиков окисления приводя к их сдвигу в электроотрицательную область и уменьшению токов пиков: при концентрации никеля 0,7 моль/дм3 и тартрат-иона 0,2 моль/дм3 на 0,028 А/см2, при концентрации никеля 1 моль/дм3 и тартрат-иона 0,3 моль/дм3 на 0,025 А/см2.
Литература
1. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / П.А. Витязь. – Минск: Беларус. навука, 2013. – 381 с.