Том 59, № 11 (2023)

В работе представлены результаты исследования процессов электрохимического окисления и восстановления пленок полимерного комплекса никеля(II) с лигандом N,N'-бис(3-метоксисалицилиден)этилендиамин в растворах электролитов на основе 1,2-дихлорэтана и ацетонитрила, полученные методами in situ измерения проводимости и кварцевой микрогравиметрии в сочетании с циклической вольтамперометрией. Показано, что природа электролитного растворителя существенно влияет на характер изменения электрической проводимости полимера и условий массопереноса ионов и растворителя на границе раздела полимер/раствор при переходе пленки между различными степенями окисления в ходе редокс-превращений.

Исследовано получение Pd–Cu и Pd–Au биметаллических наночастиц (НЧ) в разделенной ячейке метилвиологен (MV²⁺)-медиаторным электрохимическим восстановлением эквимольных количеств Cu(II), Pd(II) и Au(I) в присутствии поли(N-винилпирролидона) (ПВП) и наноцеллюлозы (НЦ) при контролируемом потенциале генерирования катион-радикала MV^•+ в водной среде при комнатной температуре. Электросинтезы осуществляли последовательным или совместным восстановлением ионов металлов при пропускании теоретического количества электричества. При введении ионов Pd(II) к НЧ-Cu, а также и при введении ионов Au(I) к НЧ-Pd, в системах наблюдается процесс гальванического замещения, а именно окисление Cu⁰ ионами Pd(II) и Pd⁰ ионами Au(I). Результатом полного восстановления являются диспергированные в объеме раствора нанокомпозиты преимущественно сферических НЧ-М, стабилизированных ПВП на поверхности НЦ. При последовательном получении НЧ-Cu и НЧ-Pd нанокомпозит представляет собой нанорозы оксида Cu₂O, покрытые мелкими НЧ-Pd. Нанокомпозиты НЧ Pd с Cu₂O или Au преимущественно представляют собой сферические частицы с размером от 4 до 50 нм в зависимости от способа получения. Данные порошковой рентгеновской дифракции (ПРД) нанокомпозитов подтверждают образование смеси НЧ-Pd с крупными кристаллитами Au, а также окисление НЧ-Cu до куприта Cu₂O. Pазмеры кристаллитов металлов и оксида меди варьируются в диапазоне от 0.8 до 24 нм. В тестовой реакции восстановления п-нитрофенола боргидридом натрия (NaBH₄) в водной среде все нанокомпозиты проявили возрастающую во времени каталитическую активность. При введении Cu к Pd каталитическая активность сохраняется, в то время как введение Au к Pd снижает ее на порядок.

Электрокаталитическое фосфорилирование терминальных ацетиленов диарилфосфиноксидами в присутствии катализатора bpyCo(BF₄)₂ впервые реализовано в условиях электровосстановления с выходами целевых продуктов до 75%. Природа растворителя и фонового электролита, присутствие кислорода и воды определяют образование насыщенных и ненасыщенных продуктов фосфорилирования ацетиленов. Варьирование вышеописанных факторов осуществлялось с целью оптимизации процесса электросинтеза для достижения стерео- и хемоселективности. Вольтамперометрические исследования использовали для установления редокс-свойств реагентов для понимания процессов с участием кобальтового катализатора.

Статья посвящена созданию элементной базы нового поколения для водных щелочных электролизеров с анионообменными мембранами. В результате исследований предложены две новые мембраны и различные типы электродов, позволяющие значительно повысить чистоту генерируемых электролизных газов и рабочее выходное давление непосредственно на выходе из электролизного модуля при сохранении низких значений удельного энергопотребления. При этом электролизный модуль полностью состоит из электродно-мембранных блоков. В их состав входят компоненты, проверенные в условиях промышленного щелочного электролиза, что отличает их от известных аналогов по химической устойчивости. Отдельно рассмотрены различные типы катализаторов, которые могут применяться в составе мембранно-электродных блоков. Представлены результаты экспресс-испытаний электродов из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, показан процесс окисления хрома, входящего в состав сплава, что приводит к уменьшению его коррозионной стойкости. При испытаниях электродов на основе стальной сетки, покрытой защитным слоем никеля, выявлена обширная питтинговая коррозия на аноде при его работе при высоких плотностях тока. В качестве альтернативы предложены электроды из никелевой сетки. Данные образцы показали отличную коррозионную стойкость и высокую адгезию к электроосаждаемым катализаторам. В качестве катализаторов были исследованы каталитические покрытия, состоящие из никелевого или никель-кобальтового порошка с дополнительно химически осажденным фосфором.