Ненастіна Тетяна Олександрівна. Удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій-нікель

Короткий опис

Ненастіна Тетяна Олександрівна. Удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій-нікель : Дис... канд. наук: 05.17.03 - 2008.

Ненастіна Т.О. Удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій-нікель. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 технічна електрохімія. Національний технічний університет Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2008 р.
Дисертацію присвячено удосконаленню електрохімічного нанесення каталітично ак-тивних покриттів на основі паладію та сплаву паладій нікель. Розроблено електрохімічний спосіб підготовки поверхні носія та визначено кінетичні параметри процесу електрохімічно-го формування електродних матеріалів з корозійностійкої сталі з високорозвиненою пито-мою поверхнею, запропоновано електроліт та режим електролізу. Визначено стійкість піро-фосфатних та пірофосфатно амонійних комплексів паладію та запропоновано полілігандну систему для осадження паладію та його сплавів. Встановлено механізм катодного віднов-лення паладію з комплексних електролітів та визначено природу лімітивної стадії, якою є по-передня хімічна стадія дисоціації комплексів. На підставі отриманих кінетичних параметрів обгрунтовано склад електролітів та оптимізовано процес формування паладіймісних покрит-тів. Запропоновано застосування імпульсних режимів електролізу для осадження паладій-вмісних сплавів, які забезпечують підвищення продуктивності процесу, вмісту неблагород-ного компоненту. На підставі вивчення корозійної стійкості та каталітичної активністі паладійвмісних покриттів в електрохімічних процесах та газофазних реакціях запропоновано використовувати в каталітичних системах сплав з вмістом нікелю до 20%.

В дисертаційній роботі на підставі виконаних досліджень вирішено науково практичну задачу удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій нікель.

На підставі вивчення закономірностей комплексоутворення в системі паладій(II) - пірофосфат-іон аміак встановлено, що залежно від співвідношення основних компонентів утворюються моно і білігандні комплекси. Визначено константи нестійкості PdР2O72-, Pd(P2O7)26-ікомплексів, встановлено області їх існування та доведено перспективи використання такої системи при створенні електролітів для нанесення покриттів паладієм і його сплавами на підкладку з некоштовних металів.
Встановлено кінетичні закономірності та механізм відновлення паладію, а також сплаву паладій нікель з комплексних електролітів, і показано, що швидкість процесу лімітується попередньою хімічною стадією дисоціації комплексів. Запропоновано та обґрунтовано склад пірофосфатно - амонійного електроліту та режими електролізу для осадження якісних паладійвмісних покриттів.
Запропоновано використання нестаціонарних імпульсних режимів електролізу для керування процесом підвищення питомої поверхні носія з жароміцної сталі, вмістом компонентів у сплаві паладій - нікель, що дозволило значно збільшити швидкість процесу та вихід за струмом сплаву.
Результати вивчення корозійної стійкості та каталітичної активності сплаву в реакції відновлення водню свідчать про адитивність властивостей у системі паладій - нікель. Встановлено, що близьку до властивостей паладію корозійну стійкість і каталітичну активність в електрохімічних та газофазних реакціях матеріалів проявляють сплави зі вмістом нікелю до 20%, які за рахунок істотно нижчої собівартості мають перед чистим паладієм значну перевагу.
Запропоновано принципову перспективну технологічну схему одержання каталітично-активних систем на основі паладію та опрацьовано режими електролізу, які дозволяють скоротити термін отримання каталізаторів.
Позитивний досвід випуску дослідних партій каталітичних матеріалів на ТОВ «Екотехніка» (м. Харків) і ТОВ ВО «Спецколор» (м. Харків) та їх дослідно-промислові випробування довели доцільність і ефективність технології, а передбачений економічний ефект становить 160 грн/м2покриття.