Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

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

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-22-28

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 авторе

Алексей Максимович Грызунов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Россия

аспирант кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»



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.


Рецензия

Для цитирования:


Грызунов А.М. ВЛИЯНИЕ АКТИВАЦИИ КАТОДА НА ЭВОЛЮЦИЮ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛОВ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕДИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2016;(2):22-28. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-22-28

For citation:


Gryzunov A.M. THE INFLUENCE OF CATHODE ACTIVATION ON THE EVOLUTION OF THE SURFACE MORPHOLOGY OF CRYSTALS FORMED IN THE PROCESS OF ELECTROCHEMICAL CRYSTALLIZATION OF CUPRUM. Science Vector of Togliatti State University . 2016;(2):22-28. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-22-28

Просмотров: 14


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)