Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена
Исследован состав оксидных соединений молибдена, синтезированных электрохимическим методом. Методами термогравиметрии, ИК-спектроскопии и электронной микроскопии установлено, что полученные соединения являются оводненными оксидами молибдена....
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Украинский химический журнал |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82708 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена / О.А. Стадник, Н.Д. Иванова, Е.И. Болдырев, Л.И. Железнова // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 11. — С. 55-57. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-82708 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-827082025-02-09T11:54:44Z Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена Стадник, О.А. Иванова, Н.Д. Болдырев, Е.И. Железнова, Л.И. Электрохимия Исследован состав оксидных соединений молибдена, синтезированных электрохимическим методом. Методами термогравиметрии, ИК-спектроскопии и электронной микроскопии установлено, что полученные соединения являются оводненными оксидами молибдена. Досліджено склад оксидних сполук молібдену, синтезованих електрохімічним методом. Методами термогравіметрії, ІЧ-спектроскопії та електронної мікроскопії встановлено, що отримані сполуки є гідратованими оксидами молібдену. Composition of the molybdenum oxide compound, synthesized by the electrochemical method has been investigated. By the methods of the termogravimetry, IK-spectroscopy and electron microscopy has been established, that obtained compounds are hydrated molybdenum oxides. 2009 Article Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена / О.А. Стадник, Н.Д. Иванова, Е.И. Болдырев, Л.И. Железнова // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 11. — С. 55-57. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82708 541.135+541.18.02 ru Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Электрохимия Электрохимия |
| spellingShingle |
Электрохимия Электрохимия Стадник, О.А. Иванова, Н.Д. Болдырев, Е.И. Железнова, Л.И. Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена Украинский химический журнал |
| description |
Исследован состав оксидных соединений молибдена, синтезированных электрохимическим методом. Методами термогравиметрии, ИК-спектроскопии и электронной микроскопии установлено, что полученные соединения являются оводненными оксидами молибдена. |
| format |
Article |
| author |
Стадник, О.А. Иванова, Н.Д. Болдырев, Е.И. Железнова, Л.И. |
| author_facet |
Стадник, О.А. Иванова, Н.Д. Болдырев, Е.И. Железнова, Л.И. |
| author_sort |
Стадник, О.А. |
| title |
Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена |
| title_short |
Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена |
| title_full |
Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена |
| title_fullStr |
Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена |
| title_full_unstemmed |
Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена |
| title_sort |
состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Электрохимия |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82708 |
| citation_txt |
Состав электрохимически синтезированных оксидных соединений молибдена / О.А. Стадник, Н.Д. Иванова, Е.И. Болдырев, Л.И. Железнова // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 11. — С. 55-57. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT stadnikoa sostavélektrohimičeskisintezirovannyhoksidnyhsoedinenijmolibdena AT ivanovand sostavélektrohimičeskisintezirovannyhoksidnyhsoedinenijmolibdena AT boldyrevei sostavélektrohimičeskisintezirovannyhoksidnyhsoedinenijmolibdena AT železnovali sostavélektrohimičeskisintezirovannyhoksidnyhsoedinenijmolibdena |
| first_indexed |
2025-11-25T22:46:04Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:46:04Z |
| _version_ |
1849804209957896192 |
| fulltext |
УДК 541.135+541.18.02
О.А. Стадник, Н.Д. Иванова, Е.И. Болдырев, Л.И. Железнова
СОСТАВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ СИНТЕЗИРОВАННЫХ
ОКСИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МОЛИБДЕНА
Исследован состав оксидных соединений молибдена, синтезированных электрохимическим методом. Мето-
дами термогравиметрии, ИК-спектроскопии и электронной микроскопии установлено, что полученные со-
единения являются оводненными оксидами молибдена.
В качестве электродных материалов в хими-
ческих источниках тока (ХИТ) используются раз-
личные материалы — оксиды металлов, халькоге-
ниды, некоторые полимерные материалы. Целесо-
образно остановиться на материалах оксидного ха-
рактера, поскольку они более экономичны, эко-
логичны, а также удобнее в эксплуатации. При вы-
боре оксидного соединения на роль катодного ма-
териала ХИТ необходимо учитывать, что измене-
ние его объема в результате внедрения иона Li+
или H+ не должно превышать увеличения крис-
таллической решетки на 16—20 %. Если эта вели-
чина больше 20 %, то внедрение иона происходит
необратимо [1]. Это явление особенно важно в слу-
чае вторичного ХИТ, где внедрение протона или
лития в кристаллическую решетку должно быть
максимально обратимым. В оксидных системах
с разупорядоченной структурой процессы раз-
ряда–заряда протекают значительно быстрее, то есть
скорость массопереноса существенно выше и сам
процесс является более обратимым. Это показано
на примерах работы оксидных соединений мар-
ганца, хрома, меди в качестве катодных матери-
алов [2, 3].
Нами разработан электрохимический способ
синтеза оксидных соединений молибдена с разу-
порядоченной структурой. Активность соедине-
ния определяется наличием в его составе редокс-
систем Men+/Me(n–1)+, которые закреплены гид-
роксидными группами [4], выражающими степень
дефектности структуры соединения и могут слу-
жить мерой его электрохимической активности.
Гидроксидные группы образуются в процессе элек-
трохимической реакции перехода протонов через
границу раздела оксид/раствор по уравнению [5]:
е– + Меп
n+ + Oп
2– + Нр
+ →
→ ОНп
– + Меп
(n–1)+,
где Меп
n+, Меп
(n–1)+, Oп
2– и ОНп
– — соответст-
венно ионы металла, O2– и ОН–, находящиеся в по-
верхностном слое кристаллической решетки окси-
да, а Нр
+ — ионы H+ в растворе.
Цель данного исследования — определение со-
става оксидных соединений молибдена, синтези-
рованных электрохимическим методом из водных
фторсодержащих электролитов.
Оксидные соединения молибдена получали в
виде порошков на пластине из нержавеющей ста-
ли марки Х18Н10Т из электролитов состава, г⋅л–1:
(NH4)6Mo7O24⋅7H2O — 10; HF — 1–4.
Условия электролиза: комнатная температу-
ра (18—25 oС); плотность тока — 0.25–0.5 А⋅дм–2,
время электролиза — 30 мин. После электролиза
катод трижды промывали дистиллированной во-
дой и сушили при комнатной температуре до пос-
тоянной массы.
Анализ состава соединений проводили атом-
но-адсорбционным методом и с помощью энерго-
дисперсного микроскопа JSM 6490 LV.
Дериватогравиметрические измерения выпол-
няли на приборе Q-1500оD системы Paulik–Erdey
в интервале температур 20—500 оС со скорос-
тью нагрева 5 о/мин в платиновом тигле с этало-
ном Al2O3. Навеска образца составляла 380 мг.
ИК-спектры образцов снимали на ИК-спект-
рометре Specord M-80 в области 250—4000 см–1 в
виде таблеток с KBr. Прессование проводилось
без вакуумирования.
Вид полученного осадка и его состав приведе-
ны на рис. 1 и в таблице. Из их данных следует,
что основными компонентами соединения явля-
ются молибден и кислород. Обнаружены также не-
большие количества примесей фтора и кальция,
сорбированных оксидом из электролита при его по-
лучении. Общее содержание молибдена в осадке оп-
ределяется концентрацией НF в электролите (рис.
2). Увеличение количества фтористоводородной ки-
© О.А. Стадник, Н .Д. Иванова, Е.И . Болдырев, Л .И . Железнова , 2009
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11 55
слоты в электролите приводит к уменьшению ме-
талла в осадке.
Термогравиметрический анализ показал на-
личие эндотермических эффектов при температу-
рах 65, 172, 284 и 337 оС (рис. 3). Эндотермичес-
кий эффект при низкой температуре обусловлен
потерей сорбированной воды оксидного соедине-
ния. Потеря массы в этих условиях составляет 5.8 %.
Это соответствует 1.2 молекулы воды. Эндоэф-
фекты, наблюдаемые при 172, 284 и 337 оС, связа-
ны с удалением гидроксидных групп из объема
образца. Общая потеря массы образца в темпера-
турном интервале 65—337 оС равна 12.3 %, что со-
ответствует 2.6 молекулы воды.
Экзоэффекты в температурном интервале 337,
435 объясняются структурными преобразования-
ми оксидного соединения. Прирост массы при этом
составляет 1.1 %, что обусловлено присоединени-
ем кислорода воздуха при нагревании.
Данные ИК-спектров согласуются с резуль-
татами термогравиметрии. ИК-спектр исследуе-
мого соединения приведен на рис. 4. Его анализ
показал наличие молекул воды и гидроксогрупп.
Так, широкая интенсивная полоса поглощения в
области 3700 см–1 соответствует νН2О молекул во-
ды, а полоса при 3300 см–1 — химически связан-
ным гидроксогруппам. Подтверждением этому вы-
Электрохимия
Рис. 1. Электронная микрофотография (а) и данные
электронного микрозондового анализа (б) оксидного
соединения молибдена , синтезированного электрохи-
мическим методом.
а
б
Состав осадка по спектральным данным рис. 1
Элемент
Весовой Атомный
Соединение
%
FK 1.04 1.95
CaK 0.37 0.32 CaO (0.51 %)
MoL 65.62 24.35 MoO3 (98.45 %)
O 32.97 73.38
Итоги 100.0
Рис. 2. Зависимость содержания молибдена в осадке
от концентрации лиганда в электролите.
Рис. 3. Дериватограмма оксидного соединения
молибдена.
56 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11
воду является наличие в ИК-спектре полосы при
1630 см–1, которая соответствует деформационным
колебаниям ОН–-групп [6]. Поскольку водный элек-
тролит, из которого синтезировано оксидное сое-
динение молибдена, содержит NH4
+-ионы, рас-
щепленную полосу при 1400—1380 см–1 можно от-
нести к νNH4
+-колебаниям в
комплексе оксофтормолибда-
та аммония [7, 8].
Таким образом, электро-
химически синтезированные
оксидные соединения молиб-
дена являются оводненными,
как и ранее описанные [3], и
имеют следующий состав: Мо
— 43–59 %, О — 29–45 %, Н2О с
гидроксидной группой ~12 %,
отвечающий формуле
MoxOy(OH)z, где x =0.62–0.78;
y = 0.57–3.2; z = 0.29–0.86. Не-
стехиометричность состава ок-
сида молибдена , а также его
значительная оводненность
позволяют сделать заключе-
ние о разупорядоченной стру-
ктуре MoxOy(OH)z [9], что свидетельствует о вы-
сокой каталитической активности материала [3],
в результате чего он может быть рекомендован в
качестве катода в различных энергопреобразую-
щих устройствах.
PЕЗЮМЕ. Досліджено склад оксидних сполук мо-
лібдену, синтезованих електрохімічним методом. Мето-
дами термогравіметрії, ІЧ-спектроскопії та електронної
мікроскопії встановлено, що отримані сполуки є гідра-
тованими оксидами молібдену.
SUMMARY. Composition of the molybdenum oxi-
de compound, synthesized by the electrochemical method
has been investigated. By the methods of the termogravi-
metry, IK-spectroscopy and electron microscopy has been
established, that obtained compounds are hydrated mo-
lybdenum oxides.
1. Кедринский И .А ., Дмитренко В.Е., Грудянов И .И .
Литиевые источники тока. -М .: Энергоиздат, 1992.
2. Иванова Н .Д., Болдырев Е.И ., Филатов К.В., Горо-
дыский А .В. // Докл. АН . -1992.-№ 11. -С. 136—139.
3. Иванова Н .Д., Болдырев Е.И ., Стадник О.А .,
Власенко Н .Е. // Тези конф. Нанорозмірні системи.
-НАНСИС 2004, 12–14 жовтня 2004. -Київ. -С. 72.
4. Brenet J.P. // J. Power Sources. -1979. -4, № 2. -P.
183—186.
5. Луковцев П .Д. // Электрохимия. -1968. -4, № 4.
-С. 379—383.
6. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорга-
нических и координационных соединений. -М .:
Мир, 1991.
7. Nygist R .A ., Kagel R .O. Infrared spectra of inorganic
compound. -New York; London: Acad. Press, 1971.
8. Опаловский А .А ., Федотова Т .Д. Гидрофториды.
-Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1973.
9. Зломанов В.П . // Сорос. образоват. журн. -2001.
-№ 5. -С. 29—35.
Институт общей и неорганической химии Поступила 09.09.2009
им. В.И . Вернадского НАН Украины, Киев
Рис. 4. ИК-спектр оксидного соединения молибдена.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11 57
|