Том 59, № 10 (2023)

Покрытия на основе кобальт-марганцевой шпинели (Mn,Co)(Mn,Co)₂O₄ на поверхности нержавеющей стали были получены при поляризации переменным асимметричным током. Исследование механических свойств полученных покрытий показало, что они характеризуются достаточно высокой адгезией к подложке, их толщина составляет порядка 30 мкм, а значение микротвердости 40 HV сопоставимо с аналогичными оксидными материалами. Исследование термической стабильности в атмосфере воздуха позволяет говорить об их устойчивости при температурах до 1000°С, а исследование коррозионно-защитных свойств – об устойчивости полученных покрытий в растворе 3.5 мас. % NaCl.

Циклобис(паракват-п-фенилен)(CBPQT⁴⁺)-медиаторным восстановлением ионов серебра, генерированных анодным окислением металлического серебра в ходе бездиафрагменного элетролиза, получены наночастицы серебра (НЧ-Ag) в среде MeCN/0.05 М Bu₄NPF₆. CBPQT⁴⁺, благодаря многоточечному донорно-акцепторному взаимодействию, связывает образующиеся электронодонорные НЧ-Ag между собой, что приводит к их укрупнению, агрегированию и адсорбции. Данное свойство макроцикла позволяет назвать его “молекулярным клеем” для НЧ-Ag. В отсутствие стабилизаторов образуются агрегированные полидисперсные НЧ-Ag неопределенной формы с размерами в диапазоне от 20 до 500 нм. Электросинтез в присутствии стабилизатора, поливинилпирролидона (ПВП), приводит к образованию также агрегированных частиц металла меньшего размера 55 ± 26 нм, имеющих, помимо квазисферической формы, форму плоского треугольника и шестиугольника. НЧ-Ag, стабилизированные ПВП, частично связываются на поверхности наноцеллюлозы (НЦ). В присутствии НЦ также образуются более крупные НЧ-Ag со средним размером 97 ± 29 нм, основная форма которых является квазисферической, также формируются НЧ-Ag кубической, тетраэдрической, стержнеобразной формы, НЧ-Ag с плоской структурой не образуются. Вследствие больших размеров, агрегирования и покрытия поверхности НЧ-Ag стабилизатором ПВП и макроциклом, каталитическая активность полученных частиц в реакции восстановления п-нитрофенола боргидридом натрия крайне низкая.

В растворах сульфатов никеля, хрома и серной кислоты исследованы электротранспортные и структурные характеристики сульфокатионитовых мембран МК-40 и МФ-4СК, модифицированных полианилином в электродиализном аппарате. Оценено уменьшение их удельной электропроводности и диффузионной проницаемости в растворах электролитов различной природы после модифицирования полианилином. Подтверждено ключевое влияние на электропроводность исходных и модифицированных мембран заряда противоиона и обнаружен необычный эффект снижения электропроводности мембраны МФ-4СК/ПАНИ с ростом концентрации раствора, содержащего полизарядные катионы. Информация о влиянии полизарядных катионов на структуру гомогенной и гетерогенной мембраны, полученная методом эталонной порометрии, дополнена расчетом транспортно-структурных параметров двухфазной микрогетерогенной модели ионообменной мембраны. На основании анализа параметров вольт-амперных кривых в растворах сульфатов никеля и серной кислоты оценена перспективность применения модифицированных мембран в процессах электродиализной переработки растворов, содержащих кислоту и полизарядные ионы.

Методом электрохимического анодного окисления титановой фольги получены пленки TiO₂, представляющие собой 1D нанотрубчатую структуру. Электрохимическая восстановительная активация электродов на основе TiO₂-нанотрубок проведена с использованием метода циклической вольтамперометрии (ЦВА). Активированные электроды показали существенно более высокие плотность тока и квантовую эффективность процесса фотоэлектрохимического разложения воды по сравнению с нативными TiO₂-нанотрубками. Электрохимическая обработка электродов методом ЦВА приводит к увеличению плотности фототока от 4 до 14 раз в зависимости от используемой длины волны и прикладываемого потенциала. Анализ спектров электрохимического импеданса показал, что повышение характеристик фотоэлектрохимического процесса обусловлено увеличением скорости передачи заряда на межфазной границе полупроводник/электролит, а также ростом электронной проводимости оксидного слоя, что способствует лучшему разделению носителей заряда и снижению скорости их рекомбинации.

п-Аминофенол получен электрокаталитическим гидрированием п-нитрофенола с применением в качестве катализаторов Ag + Fe + Fe₃O₄ (или Fe₂O₃) композитов, образующихся в ходе термической обработки и электрохимического восстановления феррита серебра, AgFeO₂. Образцы AgFeO₂ синтезированы методом соосаждения в присутствии и без полимера (поливинилового спирта, поливинилпирролидона). Установлено влияние полимеров на фазовые составы металлокомпозитов, формирующихся на стадии синтеза, а также в результате термической обработки и электрохимического восстановления. Показана высокая электрокаталитическая активность приготовленных Fe–Ag-содержащих композитов в электрогидрировании п-нитрофенола с повышением скорости гидрирования в 2.2–2.7 раза по сравнению с его электрохимическим восстановлением в аналогичных условиях.