химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

и 30/70 - для анодного выделения хлора [36].

Для катодного выделения и анодного окисления водорода предложены интерметаллиды никеля с титаном, лантаном, церием и другими металлами [41, с. 160, 259]. Особую сложность представляет разработка неорганических катализаторов, устойчивых в кислых средах. В связи с этим заслуживает внимания карбид вольфрама, WC, устойчивый в кислотах и селективно катализирующий реакцию выделения и окисления водорода [24; 25, с. 21, 44]. К важной особенности карбида вольфрама следует отнести нечувствительность ко многим каталитическим ядам. Однако при высоких анодных потенциалах (0,3 В и выше по потенциалу водородного электрода в том же растворе) карбид вольфрама необратимо пассивируется и теряет активность.

Во многих электрохимических реакциях используются углеродистые материалы. Эти вещества имеют сложный химический состав и структуру. Их свойства зависят от природы исход34 ньгх веществ и методов получения. Их получают из природных углеродистых материалов, искусственных углей и графита, продУктов карбонизации органических веществ. Углеродистые материалы обладают достаточно высокой химической стойкостью, поэтому часто служат основой для электродов, носителем катализаторов. Оки также ускоряют восстановление кислорода, пероксида водорода и другие электрохимические реакции [10, с. 167; 18; 19; 36; 44].

Катализаторами электрохимических реакций могут быть также некоторые полупроводниковые органические комплексы, например мономерные и полимерные порфирины, фталоциа-нины, тетраазулены и другие [10, с. 171; 42, 43]. Возможность их применения в электрохимических устройствах в значительной степени определяется решением задачи увеличения их срока службы, например методом термической обработки [11, 42, 47].

Недавно установлено, что электрокатализаторами могут быть термически обработанные профирины нефти [48], которые значительно дешевле синтезированных порфиринов.

Во многих лабораториях мира ведется поиск биологических катализаторов электрохимических реакций-ферментов [10, с. 239-263].

(1.70)

1.4.4. Стабильность электрокатализаторов. Активность электрокатализаторов со временем ухудшается. Темп изменения активности катализаторов во времени можно выразить

Тд? = (Э?УаО/ или yj=(dJ/dt)bE.

Чем меньше темп изменения поляризации или тока во времени, тем выше стабильность. Численно стабильность можно выразить через параметры и д Е и иу, обратные параметрам V д в

(1.71)

Параметр и д Е характеризует время т, за которое поляризация электрода возрастает на значение Д Е при постоянной плотности тока. Параметр и j характеризует время, за которое плотность тока при постоянном потенциале уменьшается на значе-ние Д J. Обычно в практике за стабильность катализатора при-нимают время тс, в течение которого электрод работает в допустимых пределах потенциалов или плотностей тока. Стабиль-ность электрокатализаторов в первую очередь зависит от их

35

природы, характера среды, плотности тока и температуры. Как показали наши исследования и обработка опубликованных данных, для ряда реакций связь между стабильностью тс электрода и плотностью тока мозкет быть выражено уравнением

lgTc= A-6TlgJ, (1.72)

где А и йт -константы, зависящие от природы электрода, среды и температуры.

. С увеличением температуры (до значения выше комнатной) стабильность катализаторов, как правило, уменьшается. Наши исследования и обработка экспериментальных даных показывают, что зависимость стабильности от температуры может быть выражена уравнением

тс = т0 ехр(А/Г),

где т о и А - константы, зависящие от природы реакции и катализатора.

Теоретические основы повышения стабильности электрс-катализаторов пока не разработаны. Накопленные экспериментальные данные показывают, что к основным причинам ухудшения электрокаталитической активности можно отнести следующие:

коррозия или растворение катализатора;

отравление или пассивация катализатора вследствие накопления на поверхности частиц или слоев, тормозящих основную реакцию;

изменение состава поверхностного слоя из-за взаимодействия с компонентами раствора и реагентом;

уменьшение площади поверхности катализатора из-за рекристаллизации и спекания частиц, изменения структуры поверхностного слоя.

Соответственно, стабильность может быть увеличина путем устранения указанных причин. При подборе катализатора учитывают не только его активность, но и коррозионную стойкость. К наиболее коррозионно-стойким катализаторам и подложкам для них относят платиновые металлы, золото, титан, тантал, графит. В щелочном растворе к ним добавляются никель, серебро и некоторые оксиды.

Для предотвращения отравления каталитическими ядами (соединениями серы, мышьяка, ртутью, монооксидом углерода

36 и др.) очищают реагенты, электролиты, растворители, применяют устойчивые конструкционные и уплотнительные материалы. При увеличении температуры снижается чувствительность катализаторов к ядам.

Для замедления спекания частиц и рекристаллизации катализаторы наносят на подложку, применяют лег

страница 11
< 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
ножи кухонные arcos
купить низкии кроссовки джордан
купить матрас 80*200
лесные участки по новой риге

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
(30.03.2017)