Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

В данной работе нами был исследован электрохимический процесс восстановления ионов иридия в расплаве солевой эвтектики NaCl-KCl в условиях, позволяющих контролировать гранулометрический состав осадка. Объемным восстановлением нами были получены наноразмерные иридиевые порошки со средним значением удельной поверхности около 15 м 2 /г. Микрофотографии полученных осадков представлены на рисунке. Параметры процессов осаждения и результаты измерения удельной поверхности приведены в таблице. Данные электронной микроскопии иридиевых порошков при соотношении катодной и анодной плотностей тока: а - 0.05 (режим 1, табл.); b - 0.1(режим 2, табл.); с - 1 (режим 3, табл.); d - 10 (режим 5, табл.) Параметры получения Ir-порошка при температуре 700 °С № режима ik/й ik, А/см2 ia, А/см2 I, A U, В Удельная поверхность, м 2 /г Средний диаметр дендрита, нм 1 0.05 0.005 0 . 1 0 0 . 6 2.0-1.5 14.0±0.4 64±10 2 0 . 1 0.005 0.05 0.3 2 . 0 - 1 . 6 16.5±0.5 52±10 3 1 0 . 1 0 . 1 0 0.5 4.1-3.7 16.8±0.5 51±20 4 5 0.5 0 . 1 0 1 . 0 4.9-3.8 6.4±0.2 168±10 5 1 0 0.5 0.05 0 . 2 4.0-3.4 5.5±0.2 260±20 В процессе электролиза происходило растворение иридиевого анода с переходом в расплав ионов трехвалентного иридия Ir3+. В то же время в области катода, выполненного из жаропрочной стали, протекал восстановительный процесс. Раствор щелочного металла в собственной соли обладает восстановительной способностью, и, таким образом, натрий, восстанавливаясь на катоде, растворяется в расплаве и создает потенциал среды, достаточный для восстановления ионов иридия до металла [3]. В качестве параметров, регулирующих структуру и морфологию полученных осадков, были выбраны катодная и анодная плотности тока и их соотношение ( і / і а). Можно проследить зависимость удельной поверхности иридиевого порошка от изменения соотношения і//іа. Увеличение ік/іа от 0.05 до 1 приводит к снижению среднего размера дендритов и увеличению удельной поверхности; а дальнейшее повышение от 1 до 10 ведет к увеличению размера частиц и удельная поверхность снижается. Оптимальное соотношение іі/іа, равное 1, позволяет получить иридиевые порошки с удельной поверхностью до 16.8 м 2 /г. Таким образом, выявлен энергетически эффективный и экологически безопасный способ получения однофазных иридиевых порошков с высокой удельной поверхностью. Л итература 1. Laminar iridium coating produced by pulse current electrodeposition from chloride molten salt / L. Zhu, Sh. Bai, H. Zhang, Yi. Ye // Applied Surface Science. 2013. № 282. Р. 820-825. 2. Performance and deactivation of Ir-based catalyst during hydroxylammonium nitrate catalytic decomposition / R. Amrousse, T. Katsumi, Yo. Niboshi, N. Azuma, Ah. Bachar, K. Hori // Applied Catalysis A: General 452. 2013. Р. 64-68. 3. Saltykova N.A., Portnyagin O.V. Electrodeposition of Ir-Ru alloys from chloride melts: steady-state potentials and cathodic processes // Russian Journal of Electrochemistry. 2000. Vol. 36, № 7. Р. 784-788. Сведения об авторах Н икитина Анна Олеговна, Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия , nikusa28@mail.ru Исаков Андрей Владимирович, к.х.н., Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия , ihte_uran@mail.ru Зайков Юрий Павлович, д.х.н., Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия , zaikov@ihte.uran.ru 261