апрель 2019

Аноди для окиснення органічних сполук


Мазанка Вероніка Михайлівна Мазанка В. М. , Косогін Олексій Володимирович Косогін О. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Мазанка В. М., Косогін О. В. Аноди для окиснення органічних сполук / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 78


Одним з методів повірки газоаналітичного обладнання для визначення вмісту в повітрі діоксиду карбону є використання кулонометричних генераторів. В подібних пристроях СО2 утворюється внаслідок контрольованого електрохімічного окиснення карбонових кислот:

де R – будь-який алкільний радикал.

Проте для своєї роботи такі генератори потребують застосування стійких анодних матеріалів. Такими зазвичай виступають платина або активовані платиною інертні матеріали – титан, ніобій, тантал.

Запропоновано як анодний матеріал процесу окиснення оксалатної кислоти використовувати діоксид олова. Поширеним є метод нанесення SnO2 з рідкої фази – гідролізом SnCl4 на поверхні інертної металевої основи. Однак відомим є також утворення оксиду шляхом попереднього окиснення металу, нанесеного на струмопровідну основу.

Основою електродів виступали титанові та алюмінієві стрижні, на які наносили мідний підшар товщиною 15 мкм з сульфатного електроліту. Попередня підготовка титану полягала в травленні в суміші НСl і Н2SO4 для утворення гідридного шару, а алюмінію – в анодуванні в фосфатній кислоті впродовж 15 хв. На мідний підшар осаджували шар олово завтовшки 10 мкм з сульфатного електроліту складу, г/л: SnSO4 – 50; H2SO4 – 100; фенол – 20; клей столярний – 4. Застосування основи у вигляді стрижнів зумовлено низькою поляризацією осадження олова та його схильністю до дендритоутворення на кутах пласких електродів.

Електрохімічне окиснення олова в розчині NaOH зазвичай дозволяє утворити плівку рівномірної товщини, проте через наявність дефектів у шарі гальванічного олова вона швидко відшаровувалась.

Термічне окиснення олова, яке проводили за температури 400°С впродовж 4 годин, дозволило отримати матеріал, міцно зчеплений з основою, та який характеризується високою каталітичною активністю. Отримані аноди показали високу стабільність в насиченому розчині оксалатної кислоти за густини струму до 5 А/дм2 та в діапазоні потенціалів 0,5-2,0 В (н.в.е.). Вихід за струмом діоксиду карбону при цьому складав близько 80% за густини струму 4 А/дм2.