Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Проведено сравнение результатов исследования электрокаталитической активности покрытий карбидов хрома на углеродном волокне в реакции разложения пероксида водорода с результатами исследования электрокаталитической активности других материалов: Mo 2 C/C, TaC/C и NbC/C, а также таких традиционных катализаторов, как медь и платина. Скорость реакции возрастает в следующем ряду Mo 2 C < TaC < Pt < G- 7 C 3 < Cu < & 3 C 2 < № С [5-7, 10]. С использованием значений констант скорости реакции разложения пероксида водорода при различной температуре по уравнению Аррениуса были рассчитаны величины энергии активации данной реакции на & 3 C 2 /C и & 7 C 3 /C электродах, составившие 45,56 и 68,54 кДж/моль соответственно. По полученным данным можно дать следующую кинетическую классификацию реакции разложения пероксида водорода. Реакция является мономолекулярной, так как число молекул, участвующих в элементарном акте реакции, равно 1. Скорость реакции постоянна во времени, не зависит от концентрации реагирующих веществ, а только от константы скорости. В случае большинства гетерогенных реакций, скорость диффузии реагентов к поверхности меньше скорости их химического превращения. Данная электрокаталитическая реакция по степени сложности является необратимой. Заключение Исследована кинетика реакции электрокаталитического разложения пероксида водорода H 2 O 2 на композиционных материалах Cr 3 C 2 /C и Cr 7 C 3 /C, и рассчитаны энергии активации. Проведено сравнение полученных данных с результатами предыдущих исследований других каталитических систем. Построен ряд, в котором энергия активации реакции разложения H 2 O 2 уменьшается: Mo 2 C > TaC> Pt > & 7 C 3 > Cu > & 3 C 2 > N bC Список литературы 1. Stulov Y. V., Dolmatov V. S., Kuznetsov S. A. Protective ceramic coatings on the base o f the refractory metals carbides // ECS Trans. 2016. Vо1. 75, No. 15. P. 409-415. doi:10.1149/07515.0409ecst. 2. Кузнецов С. А., Глаголевская А. Л., Кузнецова С. В. Получение покрытий карбидов тугоплавких металлов в расплавленных солях с использованием реакций диспропорционирования // Журнал прикладной химии. 1990. Т. 63, № 9. С. 2078-2080. 3. Goti A., Cardona F. Hydrogen Peroxide in Green Oxidation Reactions: Recent Catalytic Processes // Green Chemical Reactions. NATO Science for Peace and Security Series. 2008. P. 191-212. (Series C: Environmental Security). 4. Электрохимия: Прошедшие 30 и будущие 30 лет: пер. с англ. / под ред. Г. Блума и Ф. Гутмана. М.: Химия, 1982. 368 с. 5. Miklashov D. G., Dolmatov V. S., Kuznetsov S. A. The currentless synthesis o f tantalum and niobium carbide coatings on the carbon fibers and their electrocatalytic activity for the hydrogen peroxide decomposition reaction // J. Phys.: Conf. Ser. 1281. 2019. Р. 012054. 6 . Лунева С. О., Долматов В. С. Синтез и свойства композиционного материала «Mo 2 C — углеродное волокно» // Труды Кольского научного центра РАН. 2021. Т. 12, № 2 (5). С. 159-163. 7. Dolmatov V. S., Kuznetsov S. A. Synthesis o f Refractory Metal Carbides on Carbon Fibers in Molten Salts and Their Electrocatalytic Properties // J. Electrochemical Society. 2021. No. 168. Р. 122501. 8 . Romaniuk M. S., Dolmatov V. S., Kirillova E. V. Creation o f Composite Materials “Refractory Metal Carbide — Carbon Fiber” in Molten Salts and Study Their Electrical Double Layer in Hydrogen Peroxide and Sodium Sulfate Solutions // ECS Transactions. 2022. Vol. 109, Is. 14. 9. Грязнов А. Н., Слесарев Д. С., Долматов В. С. Бестоковое получение карбидов хрома на углеродных волокнах в расплаве N a d -K C l-dC b -C r // Труды Кольского научного центра РАН. 2023. № 5. С. 29-32. 10. Synthesis o f refractory metal carbides on carbon fibers in molten salts and their electrochemical and electrocatalytic properties / D. G. Miklashov [et al.] // ECS Transactions. 2020. Р. 14686. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 361-365. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 361-365. © Слесарев Д. С., Долматов В. С., 2024 364