LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Активація поверхні відпрацьованих оксидних рутенійово-титанових анодів

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

"ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ інститут"







Бровін Олександр Юрійович






УДК 621.35



АктиваціЯ поверхні відпрацьованих оксидних

рутенійово-титанових анодів






Спеціальність 05.17.03 – технічна електрохімія








Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук












Харків – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі технічної електрохімії Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, м. Харків.



Науковий керівник : доктор технічних наук, професор

Горбачов Анатолій Кузьмич,

Національний технічний університет

"Харківський політехнічний інститут",

професор кафедри технічної електрохімії



Офіційні опоненти : доктор технічних наук, професор

Нефедов Володимир Георгійович

Український державний хіміко-технологічний

університет, м. Дніпропетровськ,

професор кафедри технічної електрохімії



кандидат технічних наук, доцент

Самойленко Сергій Олексійович

Харківський державний університет харчування

та торгівлі, доцент кафедри хімії



Провідна установа: Інститут загальної та неорганічної хімії

ім. В.І. Вернадського НАН України

м. Київ





Захист відбудеться " 27 " квітня 2006 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.03 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут" за адресою:

61002, м. Харків-2, вул. Фрунзе, 21.



З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".



Автореферат розісланий " 21 " березня 2006 р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Сахненко М.Д.

ЗагАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Практичне використання ряду електрохімічних процесів стримується через відсутність доступного стійкого аноду. Існуючим рішенням проблеми анодного матеріалу для електролізу концентрованих розчинів хлоридів (більш 4 моль/дм3) є оксидні рутенійово-титанові аноди (ОРТА). Але вони мають високу вартість і недостатньо стійкі при електролізі розведених розчинів хлоридів (менш 2 моль/дм3). В Україні, на підприємствах хлорної промисловості існує значна кількість відпрацьованих ОРТА з залишковим вмістом рутенію до 1 г/м2. Традиційна технологія активації таких анодів полягає в повному видаленні залишку RuО2/TiО2-покриття й наступному нанесенні нового оксидного шару. У теперішній час не існує технології активації, яка б використовувала функціональні властивості залишкового оксидного рутенійово-титанового покриття. Застосування для активації відпрацьованих ОРТА оксидів неблагородних металів дозволить отримати каталітично активний у реакції розряду хлорид-іона і доступний анодний матеріал.

З оксидів неблагородних металів, що мають високу каталітичну активність і селективність стосовно реакції виділення хлору, найбільшу цікавість викликає Co3O4. Практичному застосуванню оксиднокобальтових електродів заважає ряд недоліків: погане зчеплення Co3O4 з титановою основою; виникнення і зростання перехідного опору на межі оксидного шару і титанової основи при анодній поляризації; значний знос і, відповідно, малий термін служби.

Розробка процесу активації відпрацьованих ОРТА оксидним покриттям на основі Co3O4, позбавленим наведених вище недоліків, є актуальною науковою й приклад- ною задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася в рамках науково-дослідної тематики кафедри технічної електрохімії НТУ "ХПІ" відповідно до планів НДР МОН "Дослідження електрохімічних закономірностей в електродних реакціях при одержанні функціональних покрить і речовин, застосовуваних у техніці й охороні навколишнього середовища" (№ Д.Р. 0100U001662) і "Дослідження кінетичних закономірностей в електрохімічних системах з метою ресурсозбереження й охорони навколишнього середовища" (№ Д.Р. 9103U001527), де здобувач був виконавцем окремих розділів.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи – розробка технології активації поверхні відпрацьованих ОРТА композиційним покриттям на основі оксидів кобальту і титану.

Для досягнення зазначеної мети поставлені наступні задачі:

- провести аналіз фізико-хімічних властивостей оксидів неблагородних металів, обґрунтувати склад каталітично активного оксидного шару й спосіб його нанесення;

- встановити вплив складу оксидного покриття на електрофізичні характеристики, електрохімічну активність і стійкість в умовах електролізу розчинів NaCl;

- визначити кінетичні параметри реакції розряду-іонізації хлору на електроді з запропонованим оксидним шаром;

- визначити ефективність використання активованих електродів при електролізі розчинів хлориду натрію;

- провести ресурсні і дослідно-промислові випробування активованих електродів.

Об'єкт дослідження: електродні процеси в хлоридних розчинах на оксидному кобальт-титановому електроді.

Предмет дослідження: закономірності формування, фазовий склад і електрохімічні властивості оксидного кобальт-титанового шару для активації відпрацьованих ОРТА.

Методи дослідження: Електрохімічні властивості запропонованих електродів у розчинах електролітів досліджували методами стаціонарної й циклічної вольтамперометрії, для елімінування омічних втрат було використано комутаційний метод. Для визначення оптимальних умов одержання і фазового складу оксидних покрить використовувалися рентгенофазовий і диференціально-термографічний методи аналізу.

Наукова новизна отриманих результатів. Науково обґрунтовано та експериментально доведено ефективність використання Со3О4/TiO2-покриття для активації поверхні відпрацьованих ОРТА.

Вперше отримані систематичні дані про вплив складу та умов формування оксидного кобальт-титанового