Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2024 номер 1

Изучены кинетика и механизм реакции выделения водорода на MoSi₂-электроде в растворах x M H₂SO₄ + (0.5-x) M Na₂SO₄ (x = 0.50, 0.35, 0.20). Катодные поляризационные кривые MoSi₂ в исследованных растворах характеризуются тафелевским участком с наклоном, равным (-0.070)±0.002 В. Порядок реакции катодного процесса по ионам водорода при потенциалах тафелевской области составляет ~1.0; производная электродного потенциала при изменении кислотности электролита равна ~0.072 В. Спектры импеданса MoSi₂-электрода в изученном диапазоне потенциалов имеют вид полуокружности, расположенной в емкостной полуплоскости, с центром в области положительных значений мнимой составляющей импеданса; в области наиболее высоких частот на графиках импеданса регистрируется короткий прямолинейный участок, свидетельствующий о присутствии пор в поверхностном слое электрода. Для описания реакции выделения водорода на MoSi₂ использована эквивалентная электрическая схема, фарадеевский импеданс которой состоит из последовательно соединенных сопротивления переноса заряда (R₁) и параллельной R₂C₂Z_d-цепочки, отвечающей за адсорбцию атомарного водорода на поверхности и его диффузию вглубь материала электрода. Эквивалентная схема также включает сопротивление раствора (R_s) и импеданс емкости двойного электрического слоя, который моделируется элементом постоянной фазы СРЕ₁. Показано, что реакция выделения водорода на дисилициде молибдена в сернокислом электролите протекает по маршруту разряд - рекомбинация с квазиравновесной стадией разряда при выполнении логарифмической изотермы Темкина для адсорбированного атомарного водорода. Реакция выделения водорода осложнена процессом абсорбции водорода, протекающим в режиме твердофазно-диффузионной кинетики.