научный журнал по химии Электрохимия ISSN: 0424-8570

АНТИПОВ Е.В., ДРОЖЖИН О.А., ПАНИН Р.В., СТАФЕЕВА В.С., ФАБРИЧНЫЙ П.Б., ФИЛИМОНОВ Д.С., ХАСАНОВА Н.Р., ЯШИНА Л.В. — 2015 г.

Композитные электродные материалы на основе LiFeBO3 синтезированы в различных условиях и исследованы в качестве катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. Получены композиты с заданной степенью окисления железа отжигом в закрытой системе с применением металл-оксидных геттеров. По результатам циклической вольтамперометрии и гальваностатического циклирования образцов с различным содержанием Fe(II) показано, что важным фактором, определяющим емкостные характеристики материала при обратимых интеркаляционных процессах, является состав его поверхности.

МУРИН И.В., СОРОКИН Н.И., ТАРАСЕНКОВА И.В., ТУРАЕВА М.С., УРЧУКОВА М.М. — 2015 г.

Исследования монокристаллов нестехиометрических фторидов PrF3:Sr2+ и NdF3:Ba2+ в контакте с Pt-электродом выполнены методом вольтамперометрии с линейным изменением потенциала, хроноамперометрии и циклической вольтамперометрии. На границе PrF3:Sr2+/Pt реакция восстановления газообразного кислорода (ВГК) сопровождалась появлением подвижных форм кислорода. Каталитическую активность PrF3:Sr2+ к газообразному кислороду, как и CeF3:Sr2+, можно объяснить переменной валентностью фторидов празеодима и церия, что создает предпосылки для использования их в газочувствительных сенсорах кислорода и кислородосодержащих газов. На границе NdF3:Ba2+/Pt реакция ВГК возникала как результат анодной поляризации. После заряда при Е = 3.2 В монокристалл NdF3:Ba2+ успешно использован для фторирования Sb и Ag. NdF3:Ba2+ наиболее перспективен в устройствах, функционирование которых основано на реакциях с участием подвижного фтор-иона твердых электролитов, в частности, для генерации газообразного фтора.

ЖАЛАЛИ Ф., ХАТАМИ З. — 2015 г.

Одностадийным электроосаждением композита графен–хитозан модифицирован стеклоуглеродный электрод. Поверхность охарактеризовали различными методами; они подтвердили присутствие наноструктуры из графеновых листов. Модифицированный электрод оказался очень эффективным для анализа на азатиоприн методом квадратно-волновой вольтамперометрии. Обратимость окислительно-восстановительной пары азатиоприна на нем значительно улучшается по сравнению с электродом с чистой поверхностью. Электродная функция линейна в интервале концентраций от 1.0 ? 10-7 до 2.6 ? 10-5 M, с чувствительностью 5.54 А/М; наименьшая определяемая концентрация равняется 4.7 ? 10-8 М. Предложенный сенсор отличается высокой воспроизводимостью (относительное стандартное отклонение 5%), повторяемостью (относительное стандартное отклонение 3.5%) и стабильностью при долговременном хранении. Модифицированный электрод успешно применялся для точного определения азатиоприна в фармацевтических препаратах и образцах сыворотки крови.

ТАХЕР М.А., ФАЗЕЛИРАД Х., ЧЕРАГИ С. — 2015 г.

Описано чувствительное определение серебра с помощью нового пастового электрода, модифицированного многостенными углеродными нанотрубками, с использованием нового синтезированного хелатообразующего реагента N-(4-{4-[(анилинокарботиоил)амино]бензил}фенил)-N-фенилтиомочевины. Этот электрохимический метод основан на накоплении ионов серебра на поверхности нового пастового электрода, модифицированного многостенными углеродными нанотрубками. После предварительного концентрирования цепь замыкается и проводится измерение – электролиз накопленных ионов Ag(I) путем вольтамперометрического сканирования потенциала от –0.2 до +0.2 В. При оптимизированных условиях электродная функция линейна в интервале концентраций 0.5–270 нг мл-1. Наименьшая определяемая концентрация составляет 0.079 нг мл-1; относительное стандартное отклонение для семи одинаковых измерений – ±2.4. Разработанный метод был применен для определения серебра(I) в воде, чайных листьях и в сертифицированном эталонном материале и дал удовлетворительные результаты.

АРТЕМКИНА Ю.М., КОРОТКОВА Е.Н., ЩЕРБАКОВ В.В. — 2015 г.

Проанализирована высокочастотная (ВЧ) электропроводность (ЭП) смесей воды с метанолом, этанолом и пропанолом. Показано, что предельная ВЧ ЭП уменьшается с ростом содержания спирта в смеси, в то время как ВЧ ЭП на частоте 2455 МГц проходит через максимум. С использованием микроволновой системы Discover Bench Mate на частоте 2455 МГц определена скорость ВЧ-нагревания исследуемых водных растворов спиртов. Установлено, что максимальная скорость ВЧ-нагревания наблюдается в растворах с наибольшей ВЧ-проводимостью.

ЙИЛМАЗ С., САГЛИКОГЛУ Г. — 2015 г.

Стеклоуглеродный электрод модифицировали электрополимеризованной пленкой р-аминобензолсульфокислоты в фосфатном буферном растворе (рН 7). Эта полимерная пленка демонстрирует прекрасную электрокаталитическую активность по отношению к восстановлению метронидазола. Предложенная методика дифференциальной импульсной вольтамперометрии была успешно использована для определения метронидазола в лекарственных препаратах (в форме таблеток). Точность и корректность разработанной методики были проверены путем обратного извлечения.

БЕНЧЕТТАРА А., БЕНЧЕТТАРА А. — 2015 г.

Каталитическая активность стеклоуглеродного электрода по отношению к окислению глюкозы существенно повышена путем окисления оксида кобальта in situ с помощью Ni2O3. Электрохимическое окисление глюкозы на стеклоуглеродном электроде, модифицированном оксидом кобальта (CoOx) или оксидом никеля (NiOx), исследовали методом циклической вольтамперометрии в щелочном водном растворе. Полученные результаты сравнивали с полученными ранее на оксиде кобальта, осажденном на стеклоуглеродный электрод, предварительно покрытый пленкой оксида никеля (CoOx/NiOx). Показано, что электрод, модифицированный двумя оксидами, обладает высокой каталитической активностью по отношению к окислению глюкозы. При количественном анализе на глюкозу этот электрод отличается линейностью электродной функции в области концентраций от 10.0 мкМ до 3.0 мМ с чувствительностью 79.7 мА моль-1 л. У электрода удовлетворительная стабильность и большой срок службы при обычных внешних условиях.

ГУСЕЙНОВ Р.М., РАДЖАБОВ Р.А. — 2015 г.

Методом операционного импеданса в двух режимах (хроноамперометрическом и хронопотенциометрическом) исследована кинетика процесса заряжения границы блокированный (инертный) электрод/твердый электролит в случае малых и больших времен заряжения. Анализируется случай замедленной диффузии и адсорбции–десорбции одного сорта частиц – дефектов жесткой подрешетки твердого электролита (неосновных носителей тока). Показано, что в хронопотенциометрическом режиме аналитические соотношения ток–время функционально отличаются друг от друга в случае малых времен заряжения – с одной стороны, и в случае больших времен заряжения – с другой. Установлено, что в хроноаперометрическом режиме формирование двойного электрического слоя на границе блокированный электрод/твердый электролит при больших временах происходит значительно быстрее, чем при малых временах.

БЕЛОВА К.А., ЛАПИН И.Н., СВЕТЛИЧНЫЙ В.А., ШАБАЛИНА А.В. — 2015 г.

Проведено модифицирование поверхности импрегнированных графитовых электродов наночастицами металлов (Au, Pt, Pd, Ni, Cu) из спиртовых дисперсий, полученных методом лазерной абляции металлических мишеней в жидкости в отсутствие стабилизаторов. Изучено электрохимическое поведение полученных модифицированных электродов с использованием вольтамперометрии. Оценена возможность их применения в определении органических соединений на примере распространенных модельных аналитов: аскорбиновой кислоты, дофамина, адреналина, глюкозы и гидрохинона.

ДАМАСКИН Б.Б., ЕМЕЦ В.В. — 2015 г.

Используя кривые дифференциальной емкости в растворах поверхностно-неактивного электролита получены зарядовые зависимости двумерного давления хемосорбированных молекул растворителя chem на обновляемых жидких электродах из Ga, (In–Ga) (14.2 ат. % In) и (Tl–Ga) (0.02 ат. % Tl) в диметилформамиде (ДМФ) и N-метилформамиде (N-МФ). Анализ полученных данных показал, что при фиксированной плотности заряда в обоих растворителях значения chem, а следовательно, и значения энергии хемосорбционного взаимодействия металл–растворитель Gchem растут в последовательности Hg < (Tl–Ga) < (In–Ga) < Ga. Значения chem увеличиваются при переходе от N-МФ к ДМФ. Полученные данные сопоставлены с соответствующими зависимостями по двумерному давлению галоид-ионов. Установлено, что двумерное давление хемосорбированных молекул ДМФ и N-МФ по интервалу зарядов и по величине близко к двумерному давлению адсорбированных галоид-ионов ads и потому существенно влияет на параметры специфической адсорбции ионов. Одновременный рост chem и ads при переходе от (Tl–Ga) к (In–Ga) и к Ga как в ДМФ, так и в N-МФ однозначно свидетельствует о росте энергии взаимодействия металл–ион GM-A в последовательности (Tl–Ga) < (In–Ga) < Ga. Проведенный анализ проясняет причины изменения параметров специфической адсорбции галоид-ионов в ряду растворителей. Показано, что рост энергии адсорбции Gads галоид-ионов на Ga-, (In–Ga)- и (Tl–Ga)-электродах, наблюдаемый нами при переходе от N-МФ к ДМФ, нельзя связать с хемосорбцией растворителя. Однозначной причиной этого является снижение энергии сольватации галоид-ионов в апротонном ДМФ по сравнению с протонным N-МФ.

АББАСИ А.Р., АЗАДБАХТ А., АМРАЭЙ Ш., ДЕРИКВАНД З. — 2015 г.

Описано электрохимическое поведение пленки N-салицилиден-L-гистидин–Al-MCM-41-ванадия, иммобилизованной на поверхности углекерамического электрода, модифицированного Au–Pt-биметаллическим неорганическим–органическим гибридным нанокомпозитом, и его электрокаталитическая активность по отношению к окислению тиосульфата. Структура и состав поверхности сенсора были охарактеризованы методом сканирующей электронной микроскопии. Электрокаталитическое окисление тиосульфата на поверхности модифицированного электрода исследовали методами циклической вольтамперометрии, хроноамперометрии и гидродинамической амперометрии. Полученные результаты показали, что пленка соединения ванадия проявляет высокую электрокаталитическую активность по отношению к окислению тиосульфата. Модифицированный электрод демонстрирует воспроизводимое поведение и высокий уровень стабильности в электрохимических экспериментах.

МЕДВЕДЕВ А.Ж., ОВЧИННИКОВА С.Н. — 2015 г.

В работе рассматриваются возможности электрохимического способа удаления адсорбированного слоя октантиола (ОТ) с поверхности золотого электрода. Исследуется зависимость степени очистки золотых макро- и микроэлектродов от состава электролита, области потенциалов циклирования и количества циклов. Показано, что обычно используемый способ очистки многократным циклированием потенциала в растворе хлорной кислоты в области потенциалов 0–1400 мВ (нас. к. э.) недостаточно эффективен. Циклирование в водно-этанольном растворе хлорной кислоты приводит к облегчению десорбции октантиола и к полной регенерации поверхности уже после 6–8 циклов, что подтверждается сравнением с вольтамперограммами, полученными на чистой поверхности Au в растворах 4 мМ ферри-ферроцианида калия и 0.1 М HClO4. Определен диапазон концентраций этанола, обеспечивающих максимальную степень очистки поверхности золота. Электрохимический способ очистки с использованием водно-этанольного раствора хлорной кислоты позволяет многократно проводить регенерацию электрода без разрушительных для тонкого слоя золота (например, в кварцевых микровесах) последствий, имеющих место при химическом способе регенерации в растворе “piranha” на основе серной кислоты и перекиси водорода.

БУРМИСТРОВ В.А., ЯРОШЕНКО Ф.А. — 2015 г.

Представлены результаты исследования полисурьмяной кристаллической кислоты состава Sb2O5 · 3.2H2 методом импедансной спектроскопии при низких температурах. Изучены зависимости диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, электрического модуля в диапазонах частот 100 Гц–2 МГц и температур 220–290 K. Показано, что лимитирующей стадией является перенос протонов через границу кристаллов. Энергия активации протонной проводимости составляет 50.21 кДж/моль.

ЗАХАРЬЕВИЧ Д.А., НЕУСТРОЕВ А.С. — 2015 г.

Приводятся результаты исследования композитов MeH2PO4 (Me = K, Na, NH4)/Sb2O5 · 2.7H2O (полисурьмяная кристаллическая кислота) методом диэлектрической спектроскопии при комнатной температуре в диапазоне частот 100 Гц–300 кГц. Во всем диапазоне частот диэлектрические параметры композитов превышают значения для чистых компонентов. Максимальные значения параметров наблюдаются в композитах с массовой долей фосфатов 10–15%. Полученные результаты объясняются образованием интерфейсного слоя на межфазной границе.

ЁЛКИН В.В., КРОТОВА М.Д. — 2015 г.

Рассмотрены экспериментальные данные импеданса окисления бензола на высокодопированном бором алмазном аноде. Проведен частотно-поляризационный анализ импеданса анодной реакции переноса заряда, включающей две адсорбционных стадии с частичным переносом заряда (без учета диффузии). Рассмотрен случай линейной зависимости скорости стадий от заполнения, линейной зависимости эффективного количества электронов, переносимых на каждой стадии, от потенциала и, следовательно, квадратичной зависимости энергий активации адсорбции от потенциала. Для объяснения связи параметров модели с элементами формы экспериментальных кривых применен метод эквивалентного многополюсника Графова–Пекар. Использование допированного бором алмазного электрода позволило экспериментально подтвердить весьма тонкие эффекты адсорбционного окисления органического вещества.

ГОНЧАРУК В.К., КАВУН В.Я., МЕРКУЛОВ Е.Б., ПОЛЯНЦЕВ М.М., СЛОБОДЮК А.Б., УВАРОВ Н.Ф., УЛИХИН А.С. — 2015 г.

Методами ДСК, РФА, ЯМР 19F и импеданса исследована ионная подвижность и проводимость в твердых растворах с флюоритовой структурой (100 х)KBiF4 xZrF4, где х = 2.5–15 мол. %. Изучены характер и виды ионного транспорта во фторидной подрешетке твердых растворов, а также интервалы температур, в которых они реализуются (150–570 K). Для твердых растворов, содержащих 5 и 10 мол. % ZrF4, оценены коэффициенты диффузии ионов фтора. Установлено, что проводимость в твердом растворе систематически уменьшается с ростом содержания тетрафторида циркония в образце, что, возможно, связано с образованием сильносвязанных комплексов междоузельных ионов фтора с катионами циркония. Наличие высокой ионной проводимости в исследованных твердых растворах ( 10-3 10-2 См/см) предполагает перспективность их использования для получения материалов с высокими ионпроводящими свойствами.

БУЛИНА Н.В., ГЕРАСИМОВ К.Б., ИСКАКОВА А.А., КАВУН В.Я., СЛОБОДЮК А.Б., УВАРОВ Н.Ф. — 2015 г.

См/см при 150°C. 3n; параметр ячейки ас = 1.4886(2) нм). При фазовом переходе увеличивается подвижность молекулярных фрагментов и анионов, при этом наблюдается относительно высокая ионная проводмость, достигающая 10-6 См/см при 150°C.

ГОРЕЛИШВИЛИ Г.Г., ДЗАНАШВИЛИ Д.И., КВЕСЕЛАВА В.М., КУРТАНИДЗЕ Р.Р., НИКОЛЕИШВИЛИ П.О., ЦУРЦУМИЯ Г.С., ШАРАБИДЗЕ Д.Т. — 2015 г.

С применением ультразвука синтезирован и после отжига при 450°C получен мелкодисперсный CoB2O4-катализатор для гидролиза щелочного раствора NaBH4. Удельная скорость выделения водорода на полученном катализаторе составила при температуре 40°C 16 ? 103 мл (мин г)-1, рассчитанная энергия активации гидролиза NaBH4 – 58.57 кДж моль-1. Плотность тока, генерируемая H2 O2-топливным элементом с одновременной генерацией пероксида водорода, работающим на водородном топливе, полученном in situ риформингом NaBH4, в течение 2 ч при температуре 20°C была стабильна и составила 29 мА см-2, выход по току H2O2 – 97%.

ГУО К., ДОН К., ЖАН С., МА Т., ХУ Б., Ю Г. — 2015 г.

С целью повышения выхода по току при электроосаждении никеля на порошки графита было исследовано влияние температуры и плотности тока на выход по току на катоде. Методом поляризационных кривых в ванне для электроосаждения исследовалось влияние ее состава. Результаты показали, что оптимальный выход по току получается при отношении площадей анода и катода равном 1.0, плотности тока от –9 до –12 А дм-2 и температуре 55°С. Электроосаждением в течение 30 мин при прерывистом перемешивании получены порошки графита, покрытые никелем (60 вес. % Ni). Измерением характеристик порошков методами сканирующей электронной микроскопии и энергорассеивающего рентгеновского анализа было показано, что достигнуто высокое заполнение поверхности никелем и однородное покрытие на порошках Ni/графит.

АБУАЛИ О., АЛИШАХИ М., КАМАЛИ Р. — 2015 г.

Методом молекулярной динамики проведено численное исследование двойного электрического слоя в наноразмерных каналах в условиях электроосмотического течения водного раствора NaCl. Для раствора электролита, протекающего по каналу высотой 40 нм, наложены два различных условия на заряд на стенке канала: (1) заряд на стенке равняется измеренному экспериментально ранее для случая диссоциации заряда на стенке из диоксида кремния и (2) плотность заряда на стенке принята постоянной. Результаты численного расчета хорошо согласуются с экспериментальными данными для дзета-потенциала при концентрации соли от 10-2 до 10-1 М. Моделирование с использованием молекулярно-динамического подхода показало, что с ростом концентрации NaCl Дебаевская длина уменьшается. Дополнительно, из результатов расчета можно получить профиль электропроводности и скоростей в наноразмерном канале. Подтверждена применимость метода молекулярной динамики, как наиболее перспективного численного метода для изучения электрокинетических явлений в наноразмерных объектах.