ВЛИЯНИЕ АКТИВАЦИИ КАТОДА НА ЭВОЛЮЦИЮ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛОВ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕДИ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Развитие современных технологических процессов производства химических веществ и очистки сточных вод от токсичных загрязнений требует создания новых металлических материалов, обладающих заданными физико-химическими свойствами. Особый акцент при разработке таких функциональных материалов делается на увеличении их удельной поверхности и числа активных центров катализа. Также существует необходимость повышения активности неблагородных металлов за счет изменения морфологии их поверхности, создания высокой концентрации определенного типа дефектных структур, которые являются активными центрами катализа.

В данной работе для создания дефектных структур меди использовался метод электроосаждения с механической активацией катода и растущих на нем кристаллов абразивными частицами. Для прогнозирования возможностей предлагаемого метода необходимы детальные исследования процессов образования и эволюции дефектных структур во время электрокристаллизации меди, чему и посвящена данная работа.

В статье изложены результаты исследования влияния механической активации катода-микросетки абразивными частицами на особенности эволюции морфологии поверхности медных кристаллов, растущих в процессе их электрокристаллизации. В работе приведены результаты электроосаждения без механической активации и с ней при одинаковых технологических параметрах. Показано, что именно механическая активация катода на начальных этапах процесса электрокристаллизации существенно влияет на морфологию медной поверхности и стимулирует образование и рост сравнительно крупных кристаллов в виде конусов, пентагональных пирамид и конусов с развитой поверхностью.

Проведенные исследования показали, что механическая активация на начальном этапе электроосаждения позволяет создавать развитую поверхность меди. Предварительные испытания выявили высокую эффективность такого материала с развитой поверхностью в качестве катализатора для доочистки сточных вод от токсических примесей.

Об авторах

Алексей Максимович Грызунов

Тольяттинский государственный университет, Тольятти

Автор, ответственный за переписку.
Email: GryzunovAleksey@gmail.com

аспирант кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»

Россия

Список литературы

  1. Сабанов В.Х., Дзараева Л.Б. Способ получения оксида магния с развитой удельной поверхностью : патент РФ № 2438976, заяв. № 2010126415/05, 10.01.2012.
  2. Морозов М.В., Гильмутдинов А.Х. Способ получения никелевой волоконной электродной основы с развитой поверхностью волокон для химических источников тока и полученная этим способом никелевая волоконная основа электрода : патент РФ № 2475896, заяв. № 2011118218/07, 05.05.2011.
  3. Викарчук А.А., Грызунова Н.Н., Дорогов М.В. Комбинированная методика получения нанопористого материала на основе металла // Материаловедение. 2011. № 8. С. 48–51.
  4. Ясников И.С., Викарчук А.А. Альтернативная методика вскрытия полостей в икосаэдрических малых металлических частицах электролитического происхождения // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2007. Т. 86. № 9. С. 699–701.
  5. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А., Шафеев М.Р., Романов А.Е. Морфологические и фазовые превращения в никелевых покрытиях на нержавеющей стали в температурных полях // Materials Physics and Mechanics. 2014. Т. 21. № 2. С. 119–125.
  6. Gryzunova N.N., Denisova A.G., Yasnikov I.S., Vikarchuk A.A. Preparation of Materials with a Developed Surface by Thermal Treatment and Chemical Etching of Electrodeposited Icosahedral Small Copper Particles // Russian Journal of Electrochemistry. 2015. Vol. 51. № 12. P. 1176–1179.
  7. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А., Шафеев М.Р., Грызунов А.М. Создание развитой поверхности сетчатого металлического носителя из нержавеющей стали // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2014. № 4. С. 25–29.
  8. Викарчук А.А., Романов А.Е. Физические основы получения принципиально новых нанокатализаторов на основе меди // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2014. № 11. С. 87–98.
  9. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А., Шафеев М.Р. Создание развитой поверхности у сетчатого металлического носителя // Письма о материалах. 2015. Т. 5. № 2. C. 211–214.
  10. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А. К вопросу об увеличении удельной поверхности металлических катализаторов и носителей для них // Новости материаловедения. Наука и техника. 2015. № 1. С. 6–11.
  11. Викарчук А.А., Власенкова Е.Ю., Грызунова Н.Н. Получение металлических нанообъектов методом термической обработки пентагональных частиц и трубок // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2008. № S6. С. 44–49.
  12. Грызунова Н.Н. Изменение морфологии поверхности и фазового состава металлического носителя // Научный альманах. 2015. № 6. С. 113–119.
  13. Викарчук А.А., Воленко А.П., Гамбург Ю.Д., Бондаренко С.А. О дисклинационной природе пентагональных кристаллов, формирующихся при электрокристаллизации меди // Электрохимия. 2004. Т. 40. № 2. С. 207–214.
  14. Викарчук А.А., Грызунова Н.Н., Денисова Д.А., Довженко О.А., Тюрьков М.Н., Цыбускина И.И., Ясников И.С. Новые металлические функциональные материалы, состоящие из пентагональных частиц, кристаллов и трубок. Ч. I. Механизмы образования и особенности строения пентагональных частиц и кристаллов // Журнал функциональных материалов. 2008. № 5. С. 163–174.
  15. Викарчук А.А, Грызунова Н.Н. Спирально-дисклинационный механизм формирования нитевидных пентагональных кристаллов в процессе электрокристаллизации // Материаловедение. 2008. № 6. С. 7–12.
  16. Викарчук А.А., Грызунова Н.Н. Механизм формирования микротрубок в процессе электроосаждения из пентагональных стержней // Материаловедение. 2009. № 5. С. 28–31.
  17. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А. Особенности формирования нитевидных пентагональных кристаллов на дефектах подложки, имеющих дисклинационную природу // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2009. № 4. С. 9–13.
  18. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А., Тюрьков М.Н. Получение и исследование электролитических материалов с энергоемкой дефектной структурой и развитой поверхностью // Деформация и разрушение материалов. 2016. № 2. С. 13–19.
  19. Грызунова Н.Н., Викарчук А.А., Бекин В.В., Романов А.Е. Создание развитой поверхности медных электролитических покрытий методом механоактивации катода и последующей термообработки // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2015. Т. 79. № 9. С. 1238–1242.
  20. Gryzunova N.N., Vikarchuk A.A., Bekin V.V., Romanov A.E. Creating a developed surface of copper electrolytic coatings via mechanical activation of the cathode with subsequent thermal treatment // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2015. Vol. 79. № 9. С. 1093–1097.
  21. Викарчук А.А., Грызунова Н.Н., Дорогов М.В., Приезжева А.Н., Романов А.Е. Функциональные металлические материалы с фрагментированной структурой и развитой поверхностью // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 1. С. 16–21.
  22. Мальцев А.В., Грызунова Н.Н., Викарчук А.А., Грызунов А.М. Создание развитой поверхности меди методом механоактивации // Фазовые превращения и прочность кристаллов: сб. тезисов VIII Междунар. конференции. М., 2014. С. 113.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах