Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 208-212. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 208-212. Научная статья УДК66.087.7 : 544.478-03 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.036 ИССЛЕДОВАНИЕ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ НА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ «КАРБИД ТУГОПЛАВКОГО МЕТАЛЛА — УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНО» В ПЕРОКСИДЕ ВОДОРОДА И СУЛЬФАТЕ НАТРИЯ Максим Степанович Романюк1, Владимир Сергеевич Долматов 2 1Апатитский филиал Мурманского государственного технического университета, Апатиты, Россия, sokol.ku@yandex.ru 2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия, v.dolmatov@ksc.ru Аннотация Было проведено исследование двойного электрического слоя методом импеданс-спектроскопии на поверхности различных композиционных материалов: карбидов молибдена, тантала и ниобия в 1 M растворе сульфата натрия и концентрированном растворе пероксида водорода. Были сопоставлены данные об энергии активации процесса электрокаталитического разложения пероксида водорода на поверхности композиционных материалов с емкостью двойного электрического слоя в растворе пероксида водорода. Ключевые слова: композиционный материал, карбид тугоплавкого металла, двойной электрический слой, импеданс, емкость, электрокатализ Original article STUDY OF THE ELECTRICAL DOUBLE LAYER ON COMPOSITES “REFRACTORY METAL CARBIDE — CARBON FIBER” IN HYDROGEN PEROXIDE AND SODIUM SULFATE Maksim S. Romaniuk1, Vladimir S. Dolmatov 2 1Apatity Branch of the Murmansk State Technical University, Apatity, Russia, sokol.ku@yandex.ru 2I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia, v.dolmatov@ksc.ru Abstract The electric double layer was studied by impedance spectroscopy on the surface of various composite materials: molybdenum, tantalum and niobiumcarbides in 1Msodiumsulfate solution and concentrated hydrogen peroxide solution. The data on the activation energy ofthe electrocatalytic decomposition of hydrogen peroxide on the surface of composite materials were compared with the capacity of the electrical double layer in hydrogen peroxide solution. Keywords: composite material, refractory metal carbide, electrical double layer, impedance, capacitance, electrocatalysis Карбиды тугоплавких металлов не только обладают защитными свойствами, но и проявляют каталитическую активность. Так, например, карбид вольфрама катализирует образование воды из водорода и кислорода при комнатной температуре, помимо традиционно известных каталитических систем из платины, палладия и родия [1]. Карбиды тугоплавких металлов проявляют также электрокаталитическую активность, например, в реакции разложения пероксида водорода [ 2 ]. Целью данного исследования было изучение двойного электрического слоя на композиционных материалах «карбид тугоплавкого металла — углеродное волокно» методом электрохимической импеданс-спектроскопии. Продолжение работ по изучению кинетики электрокаталитических реакций, протекающих на поверхности композиционных материалов, сводится к изучению структуры двойного слоя. Ведь для протекания процесса на электроде необходимо, чтобы ион прошел через двойной электрический слой либо из раствора к электроду, либо в обратном направлении. При этом ион будет испытывать влияние электрического поля двойного слоя, зависящее от строения поля. Поэтому для изучения кинетики электродных процессов актуальным является исследование строения двойного слоя, образующегося на поверхности электрода. Для достижения этих целей ставятся следующие задачи: 1) электрохимический синтез композиционных материалов «карбид тугоплавкого металла — углеродное волокно»; 2 ) расчет, построение и изучение емкостных кривых, полученных методом электрохимической импеданс-спектроскопии на поверхности композиционного материала «карбид тугоплавкого металла — углеродное волокно» в растворе сульфата натрия и пероксида водорода. © Романюк М. С., Долматов В. С., 2022 208