ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы, связанной с выяснением роли различных факторов в процессах формирования электрохимических границ раздела твердых металлов и сплавов с растворами электролитов.

К натоящему времени подробно проанализированы и обобщены результаты экспериментальных исследований временных эффектов, связанных с процессами, которые протекают на поверхности in situ механически обновляемых электродов из сплавов Ag-Sn и Au-Sn. Указанные сплавы, согласно фазовым диаграммам, характеризуются ограниченной взаимной растворимостью компонентов. Показано, что наблюдаемые транзиенты емкости двойного электрического слоя обусловлены протеканием процесса поверхностной сегрегации второго компонента указанных сплавов на границе с растворами поверхностно неактивных электролитов. Иными словами, олово является поверхностно активным компонентом этих сплавов. Экспериментальные результаты проанализированы в рамках феноменологической модели «общего плотного слоя» (последовательно соединенных конденсаторов). Предложен механизм, который позволяет непротиворечиво интерпретировать наблюдаемые с момента обновления временные эффекты и который включает в себя две стадии: (1) быстрый выход атомов олова из объема на поверхность и (2) более медленную стадию, связанную с началом формирования интерметаллидо-подобных соединений Ag3Sn и Au5Sn в поверхностном слое. Результаты электрохимических экспериментов сопоставлены с данными о составе поверхности исследованных сплавов методами рентгеновской фотоэлектронной и оже-электронной спектроскопии. По результатам работы подготовлена и принята к печати статья. Продолжены начатые в 2012 г. экспериментальные исследования строения двойного электрического слоя и релаксационных процессов на обновляемых электродах из сплавов Ag-Bi в растворах электролитов, содержащих добавки электроактивных веществ. С помощью метода импедансной спектроскопии проведены измерения скорости процесса восстановления пероксодисульфат-анионов. На основании детального анализа полученных на электродах из сплава, а также электродах из его отдельных компонентов транзиентов составляющих электродного импеданса при разных задаваемых потенциалах сделан вывод о протекающих во времени процессах изменения состава поверхностного слоя сплава (поверхностной сегрегации атомов висмута). Показано, что результаты импедансных измерений хорошо согласуются с данными вольтамперометрии. По результатам работы сделан доклад на XXV Всероссийской конференции «Современная химическая физика» (г. Туапсе). В соответствии с планом исследований на 2013 г. приготовлены, охарактеризованы и экспериментально протестированы электроды из бинарных сплавов Ag-Cd, представляющих собой твердые растворы в весьма широкой области объемного содержания второго компонента (до 40 ат. % Cd). На обновляемых электродах из Ag, Cd и сплава Ag-Cd (1 ат. % Cd ) измерены вольтамперограммы, относящиеся к разным временам контакта свежеобразованной поверхности с растворами NaF. Полученные результаты качественно свидетельствуют о повышенном (по сравнению с объемным) содержании атомов Cd на поверхности электрода. С помощью метода Оже-электронной спектроскопии получены данные о составе поверхности сплава Ag-Cd (1 ат. % Cd) на границе с вакуумом. Установлено, что поверхностный слой существенно обогащен атомами Cd (содержит до 40-50 ат. % Cd). Получен профиль распределения компонентов сплава в поверхностном слое толщиной ~50 нм.