химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

лизаторы. Основное влияние на каталитические свойства оказывают природа (химический состав и состояние) и структура электрокатализатора, и особенно их поверхностного слоя [10, 25]. Однако немаловажную роль в ускорении электрохимических реакций играет степень

(1.69)

дисперсности частиц [10, с. 100]. Степень дисперсности характеризуется размерами частиц I и удельной поверхностью на единицу объема Sv и массы Smi

?? VI, Sm * р/1,

где р - плотность частиц.

Частицы малых размеров могут быть получены либо измельчением вещества, либо объединением очень мелких частиц (атомов, молекул и др.). Как показывает опыт, путем механического измельчения не удается уменьшить средний размер частиц ниже 0,01 мкм. Более высокодисперсные частицы удается получить методом термического разложения соединения или химического восстановления соединения. В качестве восстановителя используются водород, боргидриды металлов, формальдегид, гидразин и другие. Удельная площадь поверхности частиц, полученных этим методом, колеблется в широких пределах, от 101 до 102 м2/г [10]. Более высокую степень дисперсности удается достичь при восстановлении оксидов металлов.

В 1925 г. Ренеем был предложен метод получения катализаторов путем сплавления каталитически активных металлов с алюминием и другими неактивными компонентами с последующим выщелачиванием последних. При удалении неактивного компонента создается дефектная структура с высокоразвитой Удельной площадью поверхности (8-130 м2/г). Полученные та31

К активным металлическим катализаторам для многих электрохимических реакций относятся d-элементы I-VIII групп Периодической системы Д.И. Менделеева. Наиболее активным катализатором многих электрохимических реакций является платина, которая к тому же коррозионно-стойкая во многих средах. Широкомасштабному применению платины препятствуют ее дефицитность и высокая стоимость. Однако в последние годы разработаны способы нанесения на^носители небольших количеств платины (1-20 г/м2), обеспечивающие высокую удельную площадь поверхности [10, И, 23,35, с. 142].

К недостаткам платины относится ее склонность к отравлению каталитическими ядами (соединениями серы, мышьяка, монооксидом углерода, ртутью и др.), особенно при невысоких температурах.

Из платиновых металлов в электрокатализе находит применение также палладий, однако он менее химически стойкий, чем платина, а также иридий.

Многие электрохимические реакции катализирует никель. Благодаря его устойчивости в щелочных растворах он находит все более широкое применение в электрокатализе.

Скорость электрохимической реакции можно варьировать применением сплавов. Кривая зависимости J0 от состава сплавов может проходить через максимум [3, с. 190; 10, с. 141; 35]. Так как электрокаталитическая активность определяется прежде всего составом и состоянием поверхности электродов, то на скорость реакции можно влиять путем изменения состава и структуры поверхностного слоя, например адсорбцией атомов других элементов (адатомов). Так, например, адатомы олова, рения, рутения на поверхности платины ускоряют электроокисление метанола, а адатомы свинца, таллия и селена - электроокисление муравьиной кислоты на металлах платиновой группы [10, с. 146-156; 28, с. 30], адатомы кадмия, свинца и некоторых других металлов на никелевых ПСК - катодное выделение водорода [33].

В электрокаталитических реакциях носитель (подложка) не только выполняет роль проводника первого рода, но и влияет на кинетику реакций благодаря способности принимать электроны от катализатора в свою зону проводимости или передавать электроны катализатору [10, с. 112; 25, с. 1587; 34, с. 10-13; 35, т. 2, с. 142]. Для некоторых случаев, например при электроокис33

11

лении гидразина и формальдегида, электровосстановлении перекиси водорода и воды электрокаталическая система ката, лизатор-носитель оказалась значительно активнее каталива-тора и носителя, причем для каждой реакции имеется оптимальное сочетание катализатора и носителя [32]. Возможна активация носителя под действием катализатора, приводящая к спилловеру (перетеканию адсорбированных частиц с катализатора на носитель) и другим эффектам [28, с. 108].

1.4.3. Неметаллические катализаторы. Все неметаллические катализаторы можно условно разделить на четыре группы -неорганические соединения, углеродистые материалы, органические соединения и биокатализаторы.

К неорганическим электрокатализаторам относятся некоторые оксиды и карбиды металлов, интерметаллиды и другие соединения. Обзор неорганических соединений, применяемых в электрокатализе, выполнен в работе [28, с. 118].

Катализаторами электровосстановления кислорода, пероксида водорода и некоторых других реакций являются оксиды металлов, такие, как литированный оксид никеля, перовскиты, например La0jS Sr0>5 Со03, LaNi03, манганит лантана и стронция, шпинели, например Со304, MnCo204, Mg Со, 04, №Со20, [10,11,19,20,25, 26,35].

Широкое применение нашел электрркатализатор ОРТА на основе оксидов рутения (Ru02) и титана (Ti02) в соотношени

страница 10
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда муз аппаратуры
Компания Ренессанс купить лестницу в подвал готовую - продажа, доставка, монтаж.
кресло manager
Удобно приобрести в КНС Нева купить планшет apple - оформление в онлайн-кредит в Санкт-Петербурге.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)