Физико-химические и электрохимические свойства материалов на основе субоксидов титана
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
89 5
Ultima descărcare din IBN:
2024-04-23 12:15
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
544+544.6+541.13:541.183:541.138 (1)
Chimie fizică (496)
Electrochimie (115)
SM ISO690:2012
ШМЫЧКОВА, О., КНЫШ, В., ЛУКЬЯНЕНКО, Т., ВЕЛИЧЕНКО, А.. Физико-химические и электрохимические свойства материалов на основе субоксидов титана. In: Электронная обработка материалов, 2023, nr. 6(59), pp. 25-34. ISSN 0013-5739. DOI: https://doi.org/10.52577/eom.2023.59.6.25
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Электронная обработка материалов
Numărul 6(59) / 2023 / ISSN 0013-5739 /ISSNe 2345-1718

Физико-химические и электрохимические свойства материалов на основе субоксидов титана

DOI:https://doi.org/10.52577/eom.2023.59.6.25
CZU: 544+544.6+541.13:541.183:541.138

Pag. 25-34

Шмычкова О., Кныш В., Лукьяненко Т., Величенко А.
 
Украинский государственный химико-технологический университет
 
 
Disponibil în IBN: 29 decembrie 2023


Rezumat

Исследовано влияние условий получения материалов на морфологию поверхности, фазовый состав и электрокаталитическую активность в реакциях выделения кислорода и водорода. Наклоны на зависимостях потенциала от логарифма плотности тока при выделении кислорода были 221 и 109 мВ/дек для TiO2-нанотрубок и для покрытий с тонким слоем платины, соответственно. Показано, что материалы являются полупроводниками n-типа. За счет стадии восстановления нанотрубок при катодной поляризации происходит образование субоксидов титана, что способствует увеличению электропроводности материала. Это также позволяет создать пористую развитую поверхность матрицы для электроосаждения каталитических слоев металла. Рассчитаны тафелевские наклоны для исследованных материалов в реакции выделения водорода.

The influence of the synthesis conditions on the surface morphology, phase composition, and electrocatalytic activity of materials in oxygen and hydrogen evolution reactions was investigated. For instance, the slopes in the potential vs the logarithm of the current density dependencies during oxygen evolution were 221 and 109 mV/dec for TiO2 nanotubes and platinum-coated layers, respectively. In the latter case, small deviations may be attributed to the structural heterogeneity of the material or the developed surface of the coating. As for pristine TiO2 nanotubes, an atypical Tafel slope was observed, almost twice the theoretical value, indicating the presence of a semiconductor component in the electrode capacitance. Studies showed that the materials are n-type semiconductors. The cathodic polarization stage leads to the formation of titanium suboxides in the nanotube recovery phase, contributing to an increase in the material electrical conductivity. This also allows for the creation of a porous developed surface matrix for the electrodeposition of catalytic metal layers. Tafel slopes were calculated for the investigated materials in the hydrogen evolution reaction. For TiO2 nanotubes, a slope of 175 mV/dec was observed. The material surface was partially blocked by hydroxides, resulting in a low number of active centers for the hydrogen evolution, and the polarization curve had a steep slope. In the case of TiO2 nanotubes coated with a platinum layer, a high number of cationic vacancies in the matrix and a deficit of oxygen ions facilitated the mobility of platinum atoms, leading to the emergence of a large number of active centers for the hydrogen evolution. As a result, the Tafel slope of the polarization curve was found to be 30 mV/dec.

Cuvinte-cheie
диоксид титана, полупроводниковые свойства, реакция выделения кислорода, реакция выделения водорода, нанотрубки,

titanium suboxides, semiconductor properties, oxygen evolution reaction, hydrogen evolution reaction, nanotubes