СИНТЕЗ ФЕРРИТА КОБАЛЬТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРОВАННЫХ РЕАГЕНТОВ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Республика Татарстан, Россия
Республика Татарстан, Россия
Тип:
Статья
Номер статьи:
Статус:
Опубликован
Получено:
05.08.2025
Одобрено:
07.08.2025
Опубликовано:
07.08.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЭЛЕКТРОЛИЗ, СТАЛЬ 3, АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ, ИОНЫ КОБАЛЬТА, ФЕРРИТ КОБАЛЬТА, ГЕКСАФЕРРИТ БАРИЯ
Аннотация (русский):
В данном исследовании продемонстрирована возможность получения ферритов из растворов, содержащих нитрат-ионы, катионы Ba2+, Co2+ электрохимическим методом, основанном на анодном растворении стального электрода в коаксиальном электролизере с последующей термообработкой малорастворимых продуктов электролиза. Экспериментально определены: кислотность раствора pH до и после электролиза, анодный выход по току ВТa, скорость окисления анода Va. Показано, что анодный выход по току превышает 100% вследствие протекания процесса растворения электрода как по электрохимическому, так и по химическому механизму. Интенсивное выделение водорода на катоде способствует организации специфического гидродинамического режима, обеспечивающего интенсивное перемешивание. Генерирование ионов OH-на катоде способствует более полному осаждению гидроксидных соединений. Методом рентгеновской дифрактометрии определен фазовый состав продуктов электролиза. Установлено, что при 1000С образуется феррит кобальта, а также оксид железа (III) - гематит в соотношении ~ 1:1. Высокотемпературная обработка (11000С) несколько увеличивает содержание в образце феррита кобальта (до 64%) и способствует образованию гексаферрита бария в незначительных количествах. ОКР феррита кобальта при этом также возрастает, достигая 43 нм. Отмечены нежелательные явления, протекающие при электролизе, сопряженные с осаждением кобальта на катоде в виде гидроксидов и оксидов, вследствие чего концентрация ионов Co2+в растворе уменьшается, а также пассивацией металла анода, в некоторых случаях, вплоть до полного прекращения его растворения ввиду присутствия нитрат-ионов с достаточно высокой концентрацией.
В данном исследовании продемонстрирована возможность получения ферритов из растворов, содержащих нитрат-ионы, катионы Ba2+, Co2+ электрохимическим методом, основанном на анодном растворении стального электрода в коаксиальном электролизере с последующей термообработкой малорастворимых продуктов электролиза. Экспериментально определены: кислотность раствора pH до и после электролиза, анодный выход по току ВТa, скорость окисления анода Va. Показано, что анодный выход по току превышает 100% вследствие протекания процесса растворения электрода как по электрохимическому, так и по химическому механизму. Интенсивное выделение водорода на катоде способствует организации специфического гидродинамического режима, обеспечивающего интенсивное перемешивание. Генерирование ионов OH-на катоде способствует более полному осаждению гидроксидных соединений. Методом рентгеновской дифрактометрии определен фазовый состав продуктов электролиза. Установлено, что при 1000С образуется феррит кобальта, а также оксид железа (III) - гематит в соотношении ~ 1:1. Высокотемпературная обработка (11000С) несколько увеличивает содержание в образце феррита кобальта (до 64%) и способствует образованию гексаферрита бария в незначительных количествах. ОКР феррита кобальта при этом также возрастает, достигая 43 нм. Отмечены нежелательные явления, протекающие при электролизе, сопряженные с осаждением кобальта на катоде в виде гидроксидов и оксидов, вследствие чего концентрация ионов Co2+в растворе уменьшается, а также пассивацией металла анода, в некоторых случаях, вплоть до полного прекращения его растворения ввиду присутствия нитрат-ионов с достаточно высокой концентрацией.
Ключевые слова:
ЭЛЕКТРОЛИЗ, СТАЛЬ 3, АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ, ИОНЫ КОБАЛЬТА, ФЕРРИТ КОБАЛЬТА, ГЕКСАФЕРРИТ БАРИЯ
ЭЛЕКТРОЛИЗ, СТАЛЬ 3, АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ, ИОНЫ КОБАЛЬТА, ФЕРРИТ КОБАЛЬТА, ГЕКСАФЕРРИТ БАРИЯ
