ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОДОВ С АКТИВНЫМ ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ НА ОСНОВЕ СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ ПАЛЛАДИЯ, РУТЕНИЯ И ИРИДИЯ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) им. М.И. Платова
2.
ПАО «ГМК «Норильский никель»
3.
Южно-Российский госуд. технич. ун-т (Новочеркасский политехнический институт)
4.
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
(Кафедра химических технологий, ассистент)
сотрудник с 01.01.2022 по 01.01.2026
сотрудник с 01.01.2022 по 01.01.2026
5.
Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) им. М.И. Платова
6.
Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) им. М.И. Платова
7.
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Тип:
Статья
Страницы:
с 51
по 56
Статус:
Опубликован
Получено:
17.02.2026
Одобрено:
13.03.2026
Опубликовано:
05.05.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
СПЕКТРОСКОПИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА, ОКСИД РУТЕНИЯ, ОКСИД ИРИДИЯ, ОКСИД ПАЛЛАДИЯ, ТЕМПЕРАТУРНО-КИНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ЭЛЕКТРОДЫ ИЗ СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ, НЕРАСТВОРИМЫЕ АНОДЫ
Аннотация:
В статье представлено комплексное исследование каталитических и коррозионных свойств титановых электродов с активным электрокаталитическим покрытием на основе смешанных оксидов палладия, рутения и иридия (системы Pd-Ru-Ir-Ti). Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения эффективности и селективности анодов, используемых в процессах получения хлора и гипохлорита натрия, путём оптимизации состава их покрытия. Образцы с различным соотношением оксидов металлов платиновой группы были исследованы комплексом физико-химических методов: электрохимической импедансной спектроскопией (ЭИС) и температурно-кинетическим методом. Для обработки данных электрохимической импедансной спектроскопии использовали эквивалентную схему замещения с двумя параллельными ветвями, позволяющую количественно оценить вклад окислительного и адсорбционного механизмов катализа через соотношение Rs1/Rs2. На основе полученных результатов рассчитаны эффективные энергии активации процесса анодного окисления хлорид-ионов. Методом k-средних в двумерном пространстве признаков «энергия активации - отношение Rs1/Rs2» проведена классификация экспериментальных данных с последующей визуализацией кластеров с помощью диаграммы Вороного в системе автоматизированного вычисления Matlab. Это позволило выявить четыре статистически значимые группы образцов, различающихся преобладающим механизмом катализа. Показано, что добавление оксида палладия в состав покрытия снижает эффективную энергию активации процесса до 6-9 кДж/моль и усиливает роль адсорбционного механизма. Напротив, преобладание оксида рутения способствует реализации окислительного катализа, характеризующегося более высокой энергией активации (23-25 кДж/моль). Установленные корреляции между составом, механизмом катализа и энергией активации открывают возможности для целенаправленного дизайна высокоэффективных и селективных анодных материалов.
В статье представлено комплексное исследование каталитических и коррозионных свойств титановых электродов с активным электрокаталитическим покрытием на основе смешанных оксидов палладия, рутения и иридия (системы Pd-Ru-Ir-Ti). Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения эффективности и селективности анодов, используемых в процессах получения хлора и гипохлорита натрия, путём оптимизации состава их покрытия. Образцы с различным соотношением оксидов металлов платиновой группы были исследованы комплексом физико-химических методов: электрохимической импедансной спектроскопией (ЭИС) и температурно-кинетическим методом. Для обработки данных электрохимической импедансной спектроскопии использовали эквивалентную схему замещения с двумя параллельными ветвями, позволяющую количественно оценить вклад окислительного и адсорбционного механизмов катализа через соотношение Rs1/Rs2. На основе полученных результатов рассчитаны эффективные энергии активации процесса анодного окисления хлорид-ионов. Методом k-средних в двумерном пространстве признаков «энергия активации - отношение Rs1/Rs2» проведена классификация экспериментальных данных с последующей визуализацией кластеров с помощью диаграммы Вороного в системе автоматизированного вычисления Matlab. Это позволило выявить четыре статистически значимые группы образцов, различающихся преобладающим механизмом катализа. Показано, что добавление оксида палладия в состав покрытия снижает эффективную энергию активации процесса до 6-9 кДж/моль и усиливает роль адсорбционного механизма. Напротив, преобладание оксида рутения способствует реализации окислительного катализа, характеризующегося более высокой энергией активации (23-25 кДж/моль). Установленные корреляции между составом, механизмом катализа и энергией активации открывают возможности для целенаправленного дизайна высокоэффективных и селективных анодных материалов.
Ключевые слова:
СПЕКТРОСКОПИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА, ОКСИД РУТЕНИЯ, ОКСИД ИРИДИЯ, ОКСИД ПАЛЛАДИЯ, ТЕМПЕРАТУРНО-КИНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ЭЛЕКТРОДЫ ИЗ СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ, НЕРАСТВОРИМЫЕ АНОДЫ
СПЕКТРОСКОПИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА, ОКСИД РУТЕНИЯ, ОКСИД ИРИДИЯ, ОКСИД ПАЛЛАДИЯ, ТЕМПЕРАТУРНО-КИНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ЭЛЕКТРОДЫ ИЗ СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ, НЕРАСТВОРИМЫЕ АНОДЫ
