Шмичкова О. Б. Електрохімічне формування композитів на основі PbO2 та їх електрокаталітичні властивості

Робота присвячена встановленню загальних закономірностей формування композитних електрокаталізаторів системи PbO2-ПАР (полімер) заданого складу, виявленню впливу добавок у електроліт на закономірності осадження, склад, фізико-хімічні властивості, електрокаталітичну активність і селективність композитів у реакціях руйнування ароматичних забрудників. В роботі встановлені закономірності впливу добавок поверхнево-активних речовин та полімерів на нуклеацію PbO2. Так, наприклад, виявлено, що і в нітратних, і в метансульфонатних електролітах за збільшення довжини карбонового ланцюга аніонних ПАР із високою поверхневою активністю (натрію додецил сульфат та лаурет сульфат) та фторовмісних спостерігається незначне зменшення вмісту α-фази PbO2 в межах 10%. За цього мінімальний вміст спостерігається для покриттів PbO2-натрію лауретсульфат та PbO2-перфторогексансульфонат, що містять 16 та 8 атомів Карбону, відповідно. Запропоновано експрес-метод напівкількісної оцінки фазового складу покриттів, в основі якого лежить аналіз відновлення утворюваних осадів на інверсійній вольтамперограмі. Показано, що на відміну від поверхнево-активних речовин, за наявності в електроліті полімера Nafon® спостерігається екстремальна залежність гетерогенної константи швидкості осадження від концентрації добавки, що обумовлено одночасним впливом на кінетику електроосадження ψ` потенціалу та параметру інгібування S. Показано, що за використання у якості добавок ПАР і поліелектролітів, а також застосування агрегативно стабільних суспензійних електролітів із нанорозмірними частинками дисперсної фази та ПАР, можна отримувати новітні композитні матеріали (металоксид-ПАР, металоксид-полімер та потрійні системи PbO2-TiO2-ПАР), що суттєво відрізняються за своїм складом. Варіювання складу електроліту осадження, густини струму і температури дозволяє змінювати вміст добавок у композитах від 1 до 18 мас.%, що дає змогу керовано впливати на морфологію, текстуру, фазовий склад, фізико-хімічні властивості, електрокаталітичну активність і селективність електрокаталізаторів на основі PbO2 у цільових процесах.