Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Електрохімічний синтез композиційних матеріалів на основі нанорозмірних порошків карбідів вольфраму з сольових розтопів

І. А. Новосьолова1, Е. П. Наконешна1, Н. А. Карпушин2, В. Н. Биков3, Г. І. Довбешко3, А. Д. Риндер3

1Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, просп. Академіка Палладіна, 32/34, 03680 Київ, Україна
2Спеціальне конструкторсько-технологічне бюро з дослідним виробництвом при ІЗНХ НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 38а, 03680 Київ, Україна
3Інститут фізики НАН України, просп. Науки, 46, 03028 Київ, Україна

Отримано: 21.11.2013; остаточний варіант - 28.11.2013. Завантажити: PDF

Методом циклічної вольтамперометрії досліджено особливості парціального та сукупного електровиділення вольфраму і вуглецю на платиновому та скловуглецевому катодах у хлоридно-оксидному розтопі NaCl—KCl—Na2WO4—NaPO3—CO2. Визначено області потенціалів, густини струму і співвідношення компонентів ванни для високотемпературного електрохімічного синтезу композиційних порошкових сумішей на основі карбідів вольфраму WC і W2C з вуглецевими наноматеріалами (ВНМ), однофазних порошків моно- і напівкарбідів вольфраму. Вивчено склад та фізико-хімічні властивості, структурні і морфологічні особливості карбідних продуктів методами хімічного, БЕТ- та РФ-аналізів, СЕМ, ПЕМ, КРС-, РФ- та Оже-спектроскопії. Дослідження показали, що електролітичним методом можливо одержувати композиційні суміші нанорозмірних порошків карбідів вольфраму WC і W2C з ВНМ різного складу, нановолокна та нанострижні гексагонального α-WC (діаметр 25—200 нм, довжина до 10 мкм) з питомою поверхнею до 40 м2/г. Вони можуть бути використані як електродний матеріал для різних задач електрокаталізу.

Ключові слова: нанорозмірні порошки, вуглецеві наноматеріали, карбід вольфраму, сольові розтопи, електрохімічний синтез.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v36/i04/0491.html

PACS: 33.20.Fb, 61.05.cp, 61.20.Qg, 68.37.-d, 81.05.Je, 82.45.Hk


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. В. И. Шаповал, В. В. Малышев, И. А. Новоселова, Х. Б. Кушхов, Успехи химии, 64, № 2: 133 (1995). Crossref
  2. И. А. Новоселова, В. В. Малышев, В. И. Шаповал, Х. Б. Кушхов, С. В. Девяткин, Теоретические основы химических технологий, 31, № 3: 286 (1997).
  3. I. A. Novoselova, S. V. Volkov, N. F. Oliinyk, and V. I. Shapoval, J. Mining and Metallurgy B, 39, Nos. 1–2: 281 (2003).
  4. I. L. Andrieux and G. Weiss, Bull. Soc. Chim. France, 15, No. 5: 598 (1948).
  5. J. Gomes and D. Barker, Method of Electrolytic Preparation of Tungsten Carbide, Patent USA No. 3589987 (JC3 B01 k1/00) (Published June 29, 1971).
  6. K. H. Stern, Electrodeposition of Refractory Metal Carbides, Patent USA No. 4430170 (MKU4 C25 D 3/66) (Published February 07, 1984).
  7. И. А. Новоселова, Высокотемпературный электрохимический синтез карбидов молибдена и вольфрама под избыточным давлением углекислого газа (Автореферат дис.  канд. хим. наук) (Киев: Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины: 1988).
  8. А. А. Тищенко, Высокотемпературный электрохимический синтез тугоплавких соединений на основе вольфрама с углеродом и бором (Автореферат дис.  канд. хим. наук) (Киев: Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины: 1992).
  9. Х. Б. Кушхов, М. Н. Адамокова, В. А. Квашин, Способ получения нанодисперсного порошка карбида вольфрама, Патент России С25С5/04 В82И3/00 С01В31/34 (Опубликован 21 июля 2008).
  10. Вольфрам. Методы анализа, ГОСТ 14339.082, ГОСТ 14339.5-082.
  11. В. П. Самойлов, Методы анализа тугоплавких соединений (Москва: Наука: 1974).
  12. В. И. Шаповал, Кинетика электродных процессов с сопряженными кислотно-основными реакциями в расплавленных солях (Автореферат дис.  д-ра хим. наук) (Киев: Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины: 1975).
  13. И. А. Новоселова, В. В. Малышев, А. Е. Финадорин, В. И. Шаповал, Журнал неорганической химии, 40, № 9: 1438 (1995).
  14. И. А. Новоселова, Н. Ф. Олийнык, С. В. Волков, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнологіі, 3, № 3: 465 (2005).
  15. А. Н. Барабошкин, Электрокристаллизация металлов в расплавленных солях (Москва: Наука: 1976).
  16. K. D. Litasov, A. Shatskiy, Y. Fei, A. Suzuki, E. Ohtani, and K. Funakoshi, J. Appl. Phys., 108, No. 5: 053513 (2010). Crossref
  17. A. Kromka, J. Janik, A. Satka, and J. Pavlov, Acta Physica Slovaca, 51, No. 6: 359 (2001).