ИСТИНА

Благодаря своим уникальным свойствам ионные жидкости, плавящиеся при комнатной температуре (room-temperature ionic liquids), являются превосходной средой для электроосаждения металлов, сплавов и полупроводниковых материалов и обладают большим потенциалом для усовершенствования процессов электроосаждения, не эффективных или трудно реализуемых в водных растворах или растворах на основе органических растворителей. Данный проект направлен на исследование кинетики и механизма начальных стадий электроосаждения металлов (медь, хром, серебро, цинк и др.) из устойчивых органических ионных жидкостей на золотых и платиновых монокристаллических электродах с контролируемой структурой поверхности (атомарно гладких и/или с контролируемым количеством и типом структурных дефектов). Мы также планируем установить условия получения стабильных субмонослойных, двумерных, в том числе эпитаксиальных, осадков и нанокристаллитов на монокристаллах из ионных жидкостей с одновременной визуализацией процесса осаждения и детальным анализом состава и объемной структуры осадков. В ходе проекта будут изучены электрокаталитические свойства полученных биметаллических структур на примере избранных реакций, таких как электролиз воды (выделение кислорода), восстановление нитрата/нитрита и углекислого газа. При работе предполагается использовать различные электрохимические методы (циклическая вольтамперометрия, потенциостатические транзиенты тока и др.), методы сканирующей зондовой микроскопии (in situ АСМ и СТМ), а также рентгеноструктурный и рентгеноспектральный анализ и рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию. Результаты будут сопоставлены с имеющимися данными для модельных систем в водных и органических растворах для выявления взаимосвязи между структурой и реакционной способностью нанообъектов, а также влияния состава растворов.

Owing to their unique properties room-temperature ionic liquids are an excellent medium for electrodeposition of metals, alloys, and semiconductor materials and possess a great potential for improvement of electrodeposition processes that are inefficient or difficult to realize in aqueous solutions or solutions based on organic solvents. This project is aimed at studying the kinetics and mechanism of the initial stages of metal electrodeposition (copper, chromium, silver, zinc etc) from stable organic ionic liquids on gold and platinum single crystal electrodes with controlled surface structure (atomically flat and/or with controlled amounts and types of structural defects). We also plan to determine the conditions for obtaining stable submonolayer, 2D and 3D,including epitaxial, deposits and nanocrystalllites from ionic liquids on single crystals with simultaneous visualization of the deposition process and detailed analysis of the composition and bulk structure of the deposits. In the course of the project, electrocatalytic properties of the obtained bimetallic structures will be studied at the example of the chosen reactions, such as water electrolysis (oxygen evolution), nitrate/nitrite and carbon dioxide reduction. We plan to use various electrochemical methods (cyclic voltammetry, potentiostatic current transients etc.), methods of scanninbg probe microscopy (in situ AFM and STM), and also X-ray structure analysis and X-ray spectral analysis and X-ray photoelectron spectroscopy. The results will be compared with the available data on model systems in aqueous and organic solutions to elucidate the relationship between the structure and rectivity of nanoobjects and also the effect of teh solution composition.