год издания — 2013, кол-во страниц — 365, ISBN — 978-5-02-038142-1, тираж — 250, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 550 гр., издательство — Наука

цена: 799.00 руб

Издание осуществлено при финансовой поддержке РФФИ по проекту 13-08-07007

Р е ц е н з е н т ы:
д-р хим. наук Ю. М. Вольфкович
д-р хим. наук В. И. Заболоцкий

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная

Книга посвящена энергонасыщенным электрохимически активным нанокомпозитам металл-ионообменник. Особенности их электрохимического поведения обусловлены бифункциональностью и проявляются во взаимосвязи потенциала ион-металлической пары и ион-ионного потенциала Доннана, воздействии одновременно размерного и ионообменного факторов на механизм и скорость электрохимических процессов. Описаны способы электрохимического осаждения металлов в ионообменные полимерные матрицы. Рассмотрены ионная и электронная проводимость, роль потенциала Доннана в формировании электродного потенциала нанокомпозитов, кинетика перекристаллизации и условия стабилизации нанодисперсного металла в ионообменных матрицах. Описаны электрохимическая активность нанокомпозитов, способность к электрохимическому окислению частиц металла и восстановлению окисленных форм металла в ионообменных матрицах, кинетика и механизм твёрдофазной электрокристаллизации металла. Приведены данные по кинетике и динамике электровосстановления молекулярного кислорода на наночастицах металла, внедрённых в ионообменные матрицы. Освещены вопросы электрокатализа в процессах окисления и восстановления веществ на нанокомпозитных электродах. Содержатся сведения о применении нанокомпозитов металл-ионообменник в электрохимии.

Для специалистов в области электрохимии наноразмерных систем, электрокатализа, нанотехнологии, охраны окружающей среды, защиты от коррозии, а также для преподавателей, аспирантов и студентов электрохимических и технологических специальностей вузов.

Введение	6

Основные обозначения	9

*Глава 1*
Электрохимическое осаждение металлов в ионообменные матрицы	11

1.1. Химическое осаждение металлов в ионообменные матрицы	11
1.1.1. Роль потенциала и заряда восстановителя	20
1.1.2. Роль прекурсора	26
1.1.3. Роль ионообменной матрицы	29
1.1.4. Количество осаждённого металла	32
1.1.5. Механизм химического осаждения	33
1.2. Электрохимическое осаждение металлов в ионообменные матрицы	39
1.2.1. Роль ионообменной матрицы	40
1.2.2. Химическое допирование металлом	49
1.2.3. Электроосаждение металлов в электроноионопроводящие
матрицы	58
Литература к главе 1	63

*Глава 2*
Электропроводность композиционных материалов металл-ионообменник	67

2.1. Модельное описание проводящих свойств. Перколяция	67
2.2. Электронная проводимость	72
2.3. Модели ионной проводимости композитов и нанокомпозитов	84
2.4. Ионная проводимость полимеров. Модифицированные ионообменные
смолы и мембраны	93
2.5. Природа увеличения проводимости в гибридных мембранных
материалах	105
Литература к главе 2	114

*Глава 3*
Электродный потенциал нанокомпозитов металл-ионообменник	132

3.1. Термодинамический анализ электродного потенциала	132
3.1.1. Размерный фактор	132
3.1.2. Электронный и ионный перенос в редокс-полимерах	136
3.1.3. Электронный и ионный обмен в нанокомпозитах
металл-ионообменник	142
3.2. Кинетика установления потенциала	148
3.2.1. Размерный фактор	148
3.2.2. Ионообменный фактор	157
3.2.3. Нанокомпозитный электрод	159
3.3. Стабилизация металла в ионообменной матрице	164
3.3.1. Стационарный потенциал	164
3.3.2. Матричная и зарядовая изоляция частиц металла	173
Литература к главе 3	175

*Глава 4*
Электрохимическое окисление частиц металлов и их восстановление из оксидов в ионообменных матрицах	180

4.1. Электрохимическая активность нанокомпозитов металл-ионообменник	180
4.2. Кинетика твёрдофазной электрокристаллизации металла из оксидов
в ионообменной матрице	183
4.3. Гальваностатический режим поляризации	186
4.3.1. Скорость электрохимического восстановления	186
4.3.2. Катодные процессы и их перенапряжение	188
4.4. Потенциостатический режим поляризации	195
4.4.1. Скорость электрохимического восстановления	195
4.4.2. Особенности процесса	203
4.5. Электрохимическое восстановление зернистого слоя окисленного
нанокомпозита металл-ионообменник	207
4.6. Электрохимическая регенерация нанокомпозита	220
Литература к главе 4	224

*Глава 5*
Электровосстановление кислорода на нанокомпозитах металл-ионообменник	228

5.1. Электровосстановление кислорода на металле в единичном зерне
нанокомпозита	228
5.1.1. Скорость электровосстановления кислорода	228
5.1.2. Механизм кислородной реакции	231
5.1.3. Предельный ток	239
5.1.4. Пространственная локализация	242
5.1.5. Внешняя и внутренняя диффузия кислорода	244
5.2. Электровосстановление кислорода на тонком зернистом слое	253
5.2.1. Окислительно-восстановительный фронт	254
5.2.2. Предельный ток	257
5.3. Электровосстановление кислорода на слое частиц нанокомпозита	262
5.3.1. Электровосстановление молекулярного окислителя на слое
частиц нанокомпозита (теоретические модели)	262
5.3.2. Закономерности восстановления кислорода на катодно
поляризуемом зернистом слое	270
5.3.3. Сопоставление эксперимента с теоретической моделью	275
Литература к главе 5	282

*Глава 6*
Электрокатализ металлами в ионообменных матрицах	285

6.1. Электровосстановление молекулярного кислорода на электродах,
модифицированных ионообменными материалами	285
6.2. Электровосстановление молекулярного кислорода на ионообменных
материалах, модифицированных неорганическими допантами	297
6.3. Электровосстановление молекулярного кислорода на ионообменных
материалах, модифицированных органическими допантами	303
6.4. Другие электрохимические реакции, протекающие на гибридных
материалах с ионообменными матрицами и наночастицами металлов	308
Литература к главе 6	317

*Глава 7*
Основные области применения нанокомпозитов металл-ионообменник в электрохимии	324

7.1. Электрохимические сенсоры	324
7.2. Нанокомпозиты в электрохимическом обескислороживании воды	331
7.3. Нанокомпозиты в мембранно-электродных блоках топливных
элементов	340
Литература к главе 7	352

Книги на ту же тему

Теоретические основы ионного обмена: Сложные ионообменные системы, Кокотов Ю. А., Золотарев П. П., Елькин Г. Э., 1986
Ионообменные смолы и их применение, Рябчиков Д. И., Цитович И. К., 1962
Физическая химия, Стромберг А. Г., Семченко Д. П., 1973
Синтез и свойства ионообменных материалов, Чмутов К. В., ред., 1968
Справочник по коррозии, Рачев X. Д., Стефанова С. Т., 1982
Коррозия и защита от коррозии. — 3-е изд., перераб. и доп., Семёнова И. В., Флорианович Г. М., Хорошилов А. В., 2010
Диффузионные цинковые покрытия: свойства, области применения: Справочник, Проскуркин Е. В., Геловани В. А., Сонк А. Н., 2017
Коррозия и защита конструкционных металлических материалов, Томашов Н. Д., ред., 1961
Коррозия и защита сталей, Томашов Н. Д., ред., 1959
Коррозия химической аппаратуры, Шварц Г. Л., Кристаль М. М., 1958
Электрохимия органических соединений, Томилов А. П., Майрановский С. Г., Фиошин М. Я., Смирнов В. А., 1968
Биоэлектрохимические явления и граница раздела фаз, Богуславский Л. И., 1978
Нанотехнологии в микроэлектронике, Агеев О. А., Коноплёв Б. Г., ред., 2019
Физика композитов: термодинамические и диссипативные свойства, Гладков С. О., 1999
Углеродная фотоника, Конов В. И., ред., 2017
Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений, Микитаев А. К., Козлов Г. В., Заиков Г. Е., 2009
Основы технологий и применение наноматериалов, Колмаков А. Г., Баринов С. М., Алымов М. И., 2012
Нанотехнологии. — 2-е изд., доп., Пул Ч., Оуэнс Ф., 2005
Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований, 2002
Материалы будущего: О нитевидных кристаллах металлов, Сыркин В. Г., 1990
Теория просачивания для математиков, Кестен X., 1986

elapsed time 0.021 sec

/Наука и Техника/Химия

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему