Анотація до роботи:

Баранова О.О. Електрокаталізатори на базі диоксиду свинцю, модифіковані іонами групи заліза. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.05 - електрохімія. Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпропетровськ, 2003.

Вивчені кінетичні закономірності процесу електроосадження PbO₂ за наявністю іонів родини Феруму. Встановлено, що катіони родини Феруму адсорбуються на поверхні електрода при потенціалах формування PbO₂ та їх адсорбція описується ізотермою Ленгмюра. Значення вільної енергії адсорбції іонів зростають у ряду Ni²⁺, Fe³⁺, Co²⁺. Адсорбція іонних домішок інгібує процес електроосадження PbO₂. Гальмування реакції за постійною концентрацією іонів у розчині збільшується у ряду Ni²⁺, Fe³⁺, Co²⁺. Модифікування PbO₂ іонами родини Феруму призводить до зміни його фізико-хімічних властивостей і каталітичної активності. Виявлене збільшення каталітичної активності електродів стосовно процесу електроокиснення чотири-хлорфенолу у системах, модифікованих Ферумом і Нікелем. Вперше досліджений процес електроосадження PbO₂ на підшар із іридій диоксиду на титані і на наношар іридій оксиду на синтетичному алмазі, модифікованому бором.

Ключеві слова: модифікований плюмбум диоксид, електроосадження, синтетичний алмаз, модифікований бором.

1. Встановлено, що катіони родини Феруму адсорбуються на поверхні електрода при потенціалах формування PbO₂, та їх адсорбція описується ізотермою Ленгмюра. Значення вільної енергії адсорбції іонів зростають у ряду Ni²⁺, Fe³⁺, Co²⁺.

2. Адсорбція іонних домішок інгібує процес електроосадження PbO₂. Гальмування реакції за постійною концентрацією іонів у розчині збільшується в ряду Ni²⁺, Fe³⁺, Co²⁺.

3. На основі кінетичної схеми процесу електроосадження PbO₂ створена модель імпедансу електрода, на якому протікає чотиристадійна реакція утворення плюмбум диоксида. За допомогою імпедансних вимірів показана її адекватність реальній системі і встановлено, що домішки іонів родини Феруму в електроліті не впливають на механізм електроосадження PbO₂.

4. Вміст модифікуючих елементів в PbO₂ залежить від природи іонної домішки у розчині, зростаючи в ряду Ni²⁺, Fe³⁺, Co²⁺. Кількість модифікуючого елемента в оксиді може бути змінена при варіюванні потенціалу осадження, складу електроліту, його рН і температури. Зроблене припущення, що включення модифікуючих іонів у покриття, що зростає, може відбуватися по місцях катіонних вакансій за рахунок утворення локальних негативних зарядів на поверхні в цілому позитивно зарядженого електроду.

5. Модифікування PbO₂ іонами родини Феруму призводить до зміни його фізико-хімічних властивостей, впливаючи на морфологію, фазовий склад і силу зв’язку хемосорбованих оксигенвмістних частинок на поверхні оксиду.

6. Вперше досліджений процес електроокиснення чотири-хлорфенолу на електродах, модифікованих іонами родини Феруму. Виявлено збільшення каталітичної активності електродів стосовно даного процесу у системах, модифікованих ферумом і нікелем.

7. Вперше досліджений процес електроосадження PbO₂ на підшар з іридій диоксиду на титані і на наношар іридій оксиду на синтетичному алмазі, модифікованому бором. Виявлено, що процес електроосадження PbO₂ на даних матеріалах протікає з тими ж кінетичними закономірностями, що і на платині і синтетичному алмазі. Різниця у потенціалах осадження PbO₂ обумовлена різною природою матеріалу основи.

Основний зміст роботи викладено у публікаціях:

1. Величенко А.Б., Гиренко Д.В., Амаделли Р., Баранова Е.А., Данилов Ф.И. Выделение кислорода на модифицированном фтором и железом диоксиде свинца // Электрохимия. - 2000. - Т. 36. - С. 1372-1377.

2. Величенко А.Б., Баранова Е.А., Гиренко Д.В., Данилов Ф.И. Механизм электроосаждения PbO₂ в присутствии ионов кобальта и никеля // Вопросы химии и хим. технологи. - 2001. - №1. - С.135-137.

3. Величенко А.Б., Баранова Е.А., Гиренко Д.В., Амаделли Р., Данилов Ф.И. Влияние ионов кобальта на процесс образования диоксида свинца // Вопросы химии и хим. технологи. - 2001. - №2. - С.134-136.

4. Velichenko A.B., Amadelli R., Baranova E.A., Girenko D.V. and Danilov F.I. Electrodeposition of Co-doped lead dioxide and its physicochemical properties // J. Electroanal Chem. -2002. –V.527. –P. 56-64.

5. Веліченко О, Баранова О. Електроосадження та фізико-хімічні властивості мікромодифікованого плюмбум диоксиду // Вісник Львівського університету. Серія хімічна.-2002. - Вип..42, Ч. 1. -С. 11-13.

6. Баранова Е.А. Гиренко Д.В. Электроосаждение PbO₂ в присутствии Fe(III). Тезисы докладов на Региональную конференцию молодых ученых и студентов по актуальным вопросам химии. – Украина, Днепропетровск, 2000, с.

7. Баранова Е.А. Гиренко Д.В. Электросинтез модифицированных электрокатализаторов для получения озона и электрохимической обработки сточных вод. Тезисы докладов на 3^ю всеукраинскую научно-практическую конференцию студентов, аспирантов и молодых ученых “Экология. Человек. Общество”. – Украина, Киев, 2000, с..

8. Amadelli R., Baranova E.A., Velichenko A.B., Girenko D.V. High performance ozone evolving electrodes based on doped PbO₂ deposited on porous titanium substrates. Abstracts of 51th ISE Meeting. - Warsaw, Poland, 2000.

9. Velichenko A.B., Amadelli R., Girenko D.V., Baranova E.A. and Danilov F.I., Electrodeposition and physicochemical properties of Co-doped lead dioxide. Abstracts of 51th ISE Meeting. - Warsaw, Poland, 2000.

10. Баранова Е.А., Гиренко Д.В., Величенко А.Б., Данилов Ф.И. Закономерности электроосаждения диоксида свинца в присутствии ионов группы железа. Тезисы на конференцию “Электрохимия. Гальванотехника и обработка поверхности”. - Москва, Россия, 2001.