ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИНТЕРКАЛИРОВАНИЯ ГРАФИТА В РАСТВОРАХ HNO3 МЕТОДОМ ХРОНОВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ

DOI: 
10.6060/tcct.2017601.5459

Для цитирования:
Яковлев А.В., Финаенов А.И., Яковлева Е.В., Кузнецова Н.Ю., Абдуллина Д.Ф. Исследование
электрохимического интеркалирования графита в растворах HNO3 методом
хроновольтамперометрии
. Изв. вузов. Химия и
хим. технология
. 2017. Т. 60. Вып. 1. С. 34-39.

Исследованы физико-химические
свойства суспензий графит-азотная кислота, подобраны соотношения компонентов в
суспензии, обеспечивающие возможность их анодного окисления с образованием
соединений внедрения графита. Определены значения электропороводности суспензий
графит – азотная кислота с различным соотношением твердой и жидкой фаз.
Максимальные значения электропроводности суспензий достигаются при массовом
соотношении графит : HNO3
» 1:0,66. Разработана конструкция электрохимической ячейки
для проведения хроновольтамперометрических измерений на суспензионном
графитовом электроде. Исследованы природа и кинетика электродных процессов на
дисперсных графитовых электродах в 60% азотной кислоте. Показано, что при
анодной поляризации дисперсного графитового электрода протекает комплекс
анодных процессов: окисление поверхностных функциональных групп, образование
соединений внедрения и выделение кислорода. Наибольшая электрохимическая
обратимость анодных процессов на суспензиях графит-HNO3 отмечается
при Ерев < 1,2 В,  скорости
реакций образования соединений внедрения
графита  и реакций с участием
поверхностных функциональных групп на суспензионном электроде возрастают в
диапазоне потенциалов 1,2-1,7 В,
причем увеличение тока, главным
образом, вызвано  электрохимически
обратимым  процессом интеркалирования,
так как на обратном цикле в катодной области также регистрируется рост тока,
обусловленный реакцией деинтеркалирования. Электрохимическое окисление
дисперсного графитового электрода в HNO3 следует вести в интервале
потенциалов от 1,2 В до 2,1 В, что обеспечит образование соединений внедрения
графита с максимальной скоростью и наименьшими энергозатратами.

Ключевые слова: соединения
внедрения графита, хроновольтамперометрия, нитрат графита, электрохимическое
интеркалирование, суспензионный электрод

 

2017, Т. 60, № 1, Стр. 34-39