ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДИАМИНОМАЛЕОДИНИТРИЛА НА ПОВЕРХНОСТИ НИКЕЛЯ ЭЛЛИПСОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

  • Nina. P. Andreeva Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
  • Yuri I. Kuznetsov Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
  • Alexey V. Larionov Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Olga V. Gorukhina Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Alexander S. Semeikin Ивановский государственный химико-технологический университет
Ключевые слова: диаминомалеодинитрил, адсорбция, эллипсометрия

Аннотация

Затруднение процесса разряда ионов никеля вследствие адсорбции добавки диаминомалеодинитрила на поверхности электрода способствует формированию мелкокристаллического осадка, обладающего высокой отражательной способностью. Поэтому в данной работе проведено исследование адсорбционной способности диаминомалеодинитрила на поверхности никеля из боратного буферного раствора в катодной и анодной областях. Определены величины его свободной энергии адсорбции, которые составили при потенциале -0,65 В – 39,7 кДж/моль, а при 0,2 В – 66,2 кДж/моль. Определено, что диаминомалеодинитрил адсорбируется на поверхности никеля из боратного буферного раствора при рН=7,4 в основном за счет сил химического взаимодействия. Установлено, что на окисленной поверхности никеля адсорбция диаминомалеодинитрила начинается в области меньших концентраций по сравнению с «чистой» поверхностью. В среднем монослой формируется в течение 60-75 мин, при этом изменения угла сдвига фаз отраженного света невелики, что обусловлено небольшими размерами адсорбируемой молекулы. Определено, что на окисленной поверхности эти изменения больше, чем на «чистой». Методом отражательной эллипсометрии, который позволяет измерить и проанализировать различия параметров поляризации плоско поляризованного светового потока, падающего под углом на границу двух однородных сред с разными оптическими свойствами, была определена толщина образующегося монослоя. На окисленной поверхности она составила ≈ 0,5 нм, а на «чистой» ≈ 0,2 нм. При сравнении этих толщин с размерами молекулы диаминомалеодинитрила, можно предположить, что при потенциале 0,2 В молекулы диаминомалеодинитрила вытягиваются под углом к поверхности никеля, а при потенциале -0,65 В адсорбируются плоско на поверхности никеля.

Литература

Mamaev V.I., Kudriavtsev V.N. Nickel-plating. M.: RHTU im D.I. Mendeleeva. 2014. 192 p. (in Russian).

Tsivadze A.Yu., Kuznetsov Yu.I., Marshakov A.I., Mikhailov A.A., Andreev N.N. Physico-chemical processes of corrosion and protection in geophysical environments. Korroziya: Materialy, Zashchita. 2004. N 3. P. 2-11 (in Russian).

Kuznetsov Yu.I. Physicochemical aspects of the protection of metals from corrosion with the use of nano- and microsize coatings. Zashchita Metallov. 2006. V. 42. N 1. P. 3-12 (in Russian).

Shekhanov R.F., Gridchin S.N. Electrodeposition of Ni-Co alloys from simple and complex solutions. Gal'vanotekhnika Obrabotka Pov-ti. 2013. V. 21. N 2. P. 35-38 (in Russian).

Shekhanov RF, Gridchin S.N. Electrodeposition of cobalt-nickel alloy from sulphate-oxalic electrolyte. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 4. P. 68-71 (in Russian).

Spiridonov B.A., Sokolov Yu.V. Electrodeposition of nickel from sulfate baths with oxy- and dicarboxylic Acids. Gal'vanotekhnika Obrabotka Pov-ti. 2007. N 1. P. 23-27 (in Russian).

Popov K.I., Zivkovic P.M., Nikolac N.D. The effect of morphology of activated electrodes on their electrochemical activity. Modern Apects Electrochemy. 2010. N 48. P. 163-213. DOI: 10.1007/978-1-4419-55-89-0_4.

Jovic V.D., Lacnjevac U.C., Jovic B.M. Electrodeposition and characterization of alloys and composite materials. Modern aspects of electrochemistry. 2014. N 57. P. 1-84. DOI: 10.1007/978-1-4939-0289-7_1.

Larionov A.V., Kiselev A.N., Balmasov A.V., Golubchikov O.A. Effect of diaminomeleodinitrile on the quality of nickel plating. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 10. P. 72-76 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20165910.5395.

Golubchikov O.A., Larionov A.V., Balmasov A.V., Semeykin A.S. New opportunities for the use of porphyrins. Electroplating. Macroheterocycles. 2014. V. 7. N 3. P. 225-232 (in Russian). DOI: 10.6060/mhc141034g.

Andreeva N.P., Larionov A.V., Grafov O.Yu., Golubchikov O.A., Kazansky L.P., Kuznetsov Yu.I. Adsorption of tetratosylate 5,10,15,20-tetrakis (N-methylpyridyl-4 ’) porphin on the nickel sur-face from an aqueous solution. Korroziya: Materialy, Zashchita. 2016. N 10. P. 22-29 (in Russian).

Kuznetsov Yu.I., Andreeva N.P. On the effect of salts of substituted benzoic acids on the local dissolution of metals. Zashchita Metallov. 1987. V. 23. N 3. P. 495-498 (in Russian).

Kudryavtseva Z.I., Burkal'tseva L.A., Pshenichnikov A.G. Surface properties of nickel electrodes in an alkaline electrolyte: An ellipsometry study. Russ. J. Electrochem. 2004. V. 40. N 11. P. 1208-1213. DOI: 10.1023/B:RUEL.0000048656.31084.12).

Andreeva N.P., Kuznetsov Yu.I. Ellipsometric study of the adsorption of phenanthranilate ion on iron. Zashchita Metallov. 1989. V. 25. N 2. P. 214-220 (in Russian).

Khashim H., Singkh S.P., Panina L.V., Pudonin F.A., Sherstnev I.A., Podgornaya S.V., Shpetnyi I.A., Beklemisheva A.V. Spectral ellipsometry as a method for characterization of nanosized films with ferromagnetic layers. Phys. Solid State. 2017. V. 59. N 11. P. 2211-2215. DOI: 10.1134/S1063783417110142.

Burkaltseva L.A., Pshenichnikov A.G. Investigation of a smooth nickel electrode by potentiometric method. Elektrokhimiya. 1976. V. 12. N 1. P. 42-47 (in Russian).

Artemov A.S., Ruzavin I.G., Farafonov S.B. Innovative aspects of the technology of chemical-mechanical nopolishing of semiconduc-tor electronics materials. Part 1. Mir gal'vaniki. 2007. http://www.mirgalvaniki.ru/articles/view/28. (in Russian).

Damaskin B.B., Petriy O.A., Batrakov V.V. Adsorption of organic compounds on the electrodes. M.: Nauka. 1968. 334 p. (in Russian).

Andreeva N.P., Andreev Yu.Ya., Esina L.I., Kuznetsov Yu.I. Stabilization of the passive state of nickel by the adsorption of 1,2,3-benzotriazoles in a neutral solution. Korroziya: Materialy, Zashchita. 2013. N 1. P. 13-19 (in Russian).

Опубликован
2019-08-19
Как цитировать
Andreeva, N. P., Kuznetsov, Y. I., Larionov, A. V., Gorukhina, O. V., & Semeikin, A. S. (2019). ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДИАМИНОМАЛЕОДИНИТРИЛА НА ПОВЕРХНОСТИ НИКЕЛЯ ЭЛЛИПСОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(8), 120-125. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196208.5985
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы