КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ЩЕЛОЧНОМ РАСТВОРЕ НА НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЯХ

Autor: Protsenko, Vyacheslav S., Butyrina, Tetyana E., Danilov, Felix I.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Journal of Chemistry and Technologies; Том 30 № 1 (2022): Journal of Chemistry and Technologies; 26-33
Journal of Chemistry and Technologies; Vol. 30 No. 1 (2022): Journal of Chemistry and Technologies; 26-33
ISSN: 2306-871X
2663-2942
2663-2934
DOI: 10.15421/jchemtech.v30i1
Popis: This work reports the kinetics and mechanism of the anodic oxygen evolution reaction occurring in an aqueous alkaline solution on two types of nickel electrodes obtained by electrodeposition technique. The first type of nickel coating was deposited from «ordinary» aqueous chloride nickel plating bath. The second type of nickel coating was deposited from an electrolyte based on ethaline (a eutectic mixture of choline chloride and ethylene glycol), which is a typical representative of the so-called deep eutectic solvents (a new generation of room-temperature ionic liquids). The electrocatalytic activity of Ni coatings towards the oxygen evolution reaction was evaluated by linear voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. Under conditions of moderate polarization, the rate-determining step at both types of electrodes is the transfer of the second electron. As the polarization increases, the transfer of the first electron becomes the rate-controlling step. Ni coating electrodeposited from an ethaline-based electrolyte shows a higher electrocatalytic activity than the coating obtained from an aqueous electrolyte, which is confirmed by higher exchange current densities and lower polarization resistances. The observed effects are due to the manifestation of "true" electrocatalytic activity, rather than a consequence of an increase in the surface area available to the electrochemical process.
Изучены кинетические закономерности и охарактеризован механизм анодного выделения кислорода из водного щелочного раствора на двух типах никелевых электродов, полученных методом электроосаждения. Первый тип никелевого покрытия был получен из «обычного» водного хлоридного электролита никелирования. Второй тип никелевого покрытия был осаждён из электролита на основе ethaline (эвтектическая смесь холин хлорида и этиленгликоля), являющегося типичным представителем так называемых низкотемпературных эвтектических растворителей (нового поколения низкотемпературных ионных жидкостей). Электрокаталитические характеристики Ni покрытий в реакции выделения кислорода оценивали методами линейной вольтамперометрии и спектроскопии электродного импеданса. При умеренной поляризации лимитирующей стадией на обоих типах электродов является перенос второго электрона. При росте поляризации замедленным становится перенос первого электрона. Ni покрытие, электроосажденное из электролита на основе ethaline, демонстрирует более высокую электрокаталитическую активность, чем покрытие, полученное из водного электролита, что подтверждается большими плотностями тока обмена и меньшими поляризационными сопротивлениями. Наблюдаемые эффекты являются следствием не столько роста площади поверхности, доступной для электрохимического процесса, сколько проявлением "истинной" электрокаталитической активности.
Вивчені кінетичні закономірності і охарактеризований механізм анодного виділення кисню з водного лужного розчину на двох типах нікелевих електродів, одержаних методом електроосадження. Перший тип нікелевого покриття був отриманий зі «звичайного» водного хлоридного електроліту нікелювання. Другий тип нікелевого покриття був осаджений з електроліту на основі ethaline (евтектична суміш холін хлориду і етиленгліколю), що є типовим представником так званих низькотемпературних евтектичних розчинників (нового покоління низькотемпературних іонних рідин). Електрокаталітичні характеристики Ni покриттів у реакції виділення кисню оцінювали методами лінійної вольтамперометрії і спектроскопії електродного імпедансу. За умов помірної поляризації лімітувальною стадією на обох типах електродів є перенесення другого електрона. При зростанні поляризації уповільненим стає перенесення першого електрону. Ni покриття, електроосаджене з електроліту на основі ethaline, демонструє більш високу електрокаталітичну активність, ніж покриття, отримане з водного електроліту, що підтверджується більшими густинами струму обміну і меншими поляризаційними опорами. Спостережені ефекти є наслідком не стільки зростання площі поверхні, доступної для електрохімічного процесу, скільки проявом "істинної" електрокаталітичної активності.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: