Влияние температуры на электроосаждение оксидов марганца на платиновом и стальном электродах

Autor: Viktor F. Vargalyuk, V. V. Poltavets, Helen V. Gruzdeva
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Bulletin of Dnipropetrovsk University. Series Chemistry; Vol 21, No 19 (2013): Bulletin of Dnipropetrovsk University. Series Chemistry; 87-94
Вестник Днепропетровского университета. Серия химия; Vol 21, No 19 (2013): Bulletin of Dnipropetrovsk University. Series Chemistry; 87-94
Вісник Дніпропетровського університету. Серія хімія; Vol 21, No 19 (2013): Bulletin of Dnipropetrovsk University. Series Chemistry; 87-94
Vìsnik Dnìpropetrovsʹkogo Unìversitetu: Serìâ Hìmìâ, Vol 21, Iss 19, Pp 87-94 (2014)
ISSN: 2306-871X
2313-4984
DOI: 10.15421/08132119
Popis: С использованием хроновольтамперометрического метода изучено влияние температуры и природы материала подложки (платина, сталь 12Х18Н10Т) на механизм процессов электрохимического окисления Mn2+ до MnOx в уксуснокислом электролите. Анализ поляризационных кривых при Т ≤ 323 К подтвердил предположение о существенном влиянии замедленной стадии гидролиза на процесс формирования окисной пленки. В области Т ≥ 323 К зафиксировано изменение характера I, E-зависимостей, выраженное в появлении дополнительного пика, что указывает на смену механизма образования оксидных соединений марганца. Установлено, что природа подложки существенно не влияет на процесс осаждения MnOx. Фазовый состав пленок, сформированных при Т ≥ 333 К, изучен методом рентгеновской дифракции. Полученные пленки представляют собой поликристаллическое образование, состоящее из смеси γ-MnO2 и Mn3O4 фаз различной кристаллографической ориентации. По интенсивности дифракционных пиков установлена зависимость соотношения форм Мn3+/Mn4+ в осадке от температуры осаждения пленки. Выявлен характер влияния температуры на степень кристалличности осадка. Методом сканирующей электронной микроскопии исследована морфология полученных осадков. Зафиксировано значительное растрескивание осадка при Т = 323 К, обусловленное изменением степени гидратации в оксиде.
The influences of temperature and substrate material (platinum, steel 12С18N10T) on the mechanism of the electrochemical oxidation of Mn2+ to MnOx in the acetic acid electrolyte were investigated using hronovoltamperometry method. Analysis of polarization curves at T ≤ 323 K proved that the hydrolysis reaction like rate-determining step strongly influenced the process of oxide film formation. It was observed the additional oxidation peak currents on i, E - curves at T ≥ 323 K. It has been interpreted like another manganese oxide film formation mechanism take place. It was experimentally found that the substrate material didn’t substantial effect on the MnOx electrodeposition process. The structures of films formed at T ≥ 333 K was investigated using X-ray diffraction. The polycrystalline coatings consisting of a mixture γ - MnO2 and Mn3O4 phases with different crystallographic orientation were observed. The analysis of XRD patterns was allowed to estimate the dependence of Mn3+ / Mn4+ratio in the film from the temperature of coating deposition. It was determined the dependence of the crystalline degree from the temperature of coating deposition. Scanning electron microscopy (SEM) was used to study the morphology of the obtained samples. It was found a significant cracking on the coating obtained at T = 323 K. It has been explained changing of hydration degree in the oxide.
З використанням хроновольтамперометричного методу досліджено вплив температури і природи матеріалу підкладки (платина, сталь 12Х18Н10Т) на механізм процесів електрохімічного окиснення Mn2+ до MnOx в оцтовому електроліті. Аналіз поляризаційних кривих при Т ≤ 323 К підтвердив допущення про суттєвий вплив загальмованої стадії гідролізу на процес формування оксидної плівки. При Т ≥ 323 К зафіксовано зміну характеру I, E-залежностей, яка виражена в появі додаткового піку, що свідчить про зміну механізму утворення оксидних сполук мангану. Встановлено, що природа підкладки суттєво не впливає на процес осадження MnOx. Фазовий склад плівок, сформованих при Т ≥ 333 К, було вивчено методом рентгенівської дифракції. Одержані плівки являють собою полікристалічні утворення, які складаються із суміші MnO2 і Mn3O4 фаз різної кристалічної орієнтації. За інтенсивністю дифракційних піків встановлена залежність між співвідношенням форм Мn3+/Mn4+ в осаді і температурою осадження плівки. Виявлено характер впливу температури на ступінь кристалічності осаду. Методом скануючої електронної мікроскопії досліджено морфологію одержаних осадів. Зафіксовано значне розстріскування осаду при Т = 323 К, що обумовлено зміною ступеня гідратації в оксиді.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: