Здобувачем встановлено ефект прискорення електрохімічного синтезу аміаку при використанні як електродного матеріалу сплаву паладій – нікель.
10. Деклараційний патент на корисну модель № 14574 Україна, МПК7 С25D3/02. Електроліт для нанесення покриття на жаростійкі сплави/ Ненастіна Т.О., Ведь М.В., Сахненко М.Д.; заявник та патентоволодарь Національний технічний університет “ХПІ”. - № U2005 11573; заявл.05.12.2005; опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5.
Здобувачем запропоновано використовувати комплексний електроліт для осадження на носій з жаростійкої сталі покриття паладієм, що мають високу адгезію.
11. Деклараційний патент на корисну модель № 27995 Україна, МПК7 С25D3/56. Електроліт для нанесення покриття сплавом паладій – нікель на неблагородні метали та їх сплави / Ненастіна Т.О., Ведь М.В., Сахненко М.Д.; заявник та патентоволодарь Національний технічний університет “ХПІ”.-№ U2007 06576; заявл.12.06.2007; опубл.26.11.2007, Бюл. №19.
Здобувачем запропоновано використовувати електроліт для осадження покриття сплавів паладій-нікель на некоштовні метали та сплави.
12. Деклараційний патент на корисну модель № 28023 Україна, МПК7 С25D3/56. Спосіб нанесення покриття сплавом паладій – нікель на неблагородні метали та їх сплави/ Ненастіна Т.О.,Ведь М.В., Сахненко М.Д.; заявник та патентоволодарь Національний технічний університет “ХПІ”.- №U2007 07103; заявл.25.06.2007; опубл. 26.11.2007, Бюл. № 19.
Здобувачем запропоновано спосіб отримання покриття сплавами паладій-нікель на неблагородних металах і сплавах, який дозволяє поширити діапазон вмісту нікелю в сплаві та підвищити вихід за струмом.
13. Кравченко Т.А., Ведь М.В. Усовершенствование способов нанесения катали-тически – активных покрытий: збірка доповідей ІІІ Всеукраїнської конференції молодих вчених з актуальних питань хімії, 17-20 травня 2005р.- Харків: НТК ”ІМК”, 2005. –155с.
Здобувачем розглянуто електрохімічні способи та проблеми нанесення каталітично - активних покриттів на основі паладію на металеву підкладку.
14. Ненастина Т.А., Ведь М.В., Сахненко Н.Д. Особенности катодного выделения палладия (ІІ) из пирофосфатного и пирофосфатно-аммиачного электролита: збірка тез доповідей І Всеукраїнської науково - практичної конференції з хімії та хімічної технології студентів, аспірантів та молодих вчених, 27-29 квітня 2006р./ Національний технічний університет України «КПІ». - Київ: НТУУ ”КПІ”, 2006.- 203с.
Здобувачем визначено кінетику відновлення паладію (II) з пірофосфатного та пірофосфатно - амонійного електролітів, встановлено роль попередньої хімічної реакції.
15. Ненастина Т.А., Байрачная Т.Н., Сахненко Н.Д. Кинетические закономерности осаждения сплавов палладий - никель, никель - вольфрам, кобальт – вольфрам: збірка тез доповідей ІІ Всеукраїнської науково - практичної конференції з хімії та хімічної технології студентів, аспірантів та молодих вчених, 26-28 квітня 2007р./ Національний технічний університет України «КПІ». -Київ: НТУУ ”КПІ”, 2007.- 247с.
Здобувачем розглянуто кінетичні закономірності осадження сплаву паладій-нікель і показана доцільність використання імпульсних режимів електролізу для його осадження.
16. T. Nenastina, T. Bairachnaya, M. Ved, N. Saknenko. Electrochemical synthesis of cata-lytic active alloys: мodern chemistry for advanced materials (MPC `07): book of abstracts, 26-30 june 2007 / V. Karazin Kharkiv National University. -Kharkiv: V.Karazin Kharkiv National University, 2007.- 399p.
Здобувачем проаналізовано особливості очищення техногенних газових викидів з використанням каталітичних нейтралізаторів на основі сплаву нікель - паладій.
17. Ненастина Т.А., Ведь М.В., Сахненко Н.Д. Функціональні властивості сплавів паладію, осаджених імпульсним електролізом: проблеми корозійно-механічного руйнування, інженерія поверхні, діагностичні системи: матеріали XX відкритої науково-технічної конференції молодих науковців і спеціалістів, 3-4 жовтня 2007р./ФМІ ім. Г.В. Карпенка НАН України. –Львів: ФМІ, 2007. –324 с.
Здобувачем визначено швидкість корозії сплавів паладій – нікель, встановлено склад сплавів з максимальною каталітичною активністю в модельній реакції виділення водню.
18. Байрайчная Т.Н., Ненастина Т.А., Сахненко Н.Д., Ведь М.В., Штефан В.В., Богоявленская Е.В. Электрохимический синтез каталитически активных систем: каталитические технологии защиты окружающей среды для промышленности и транспорта: тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием, 11 – 14 декабря 2007 г., Санкт-Петербург: Новосибирск, 2007. -384 с.
Здобувачем на підставі випробувань покриттів Pd – Ni доведена можливість зниження вмісту благородних матеріалів в каталітичних нейтралізаторах без зменшення ефективності.
АНОТАЦІЇ
Ненастіна Т.О. Удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій-нікель. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2008 р.
Дисертацію присвячено удосконаленню електрохімічного нанесення каталітично – ак-ивних покриттів на основі паладію та сплаву паладій – нікель. Розроблено електрохімічний спосіб підготовки поверхні носія та визначено кінетичні параметри процесу електрохімічного формування електродних матеріалів з корозійностійкої сталі з високорозвиненою питомою поверхнею, запропоновано електроліт та режим електролізу. Визначено стійкість піро-фосфатних та пірофосфатно – амонійних комплексів паладію та запропоновано полілігандну систему для осадження паладію та його сплавів. Встановлено механізм катодного віднов-лення паладію з комплексних електролітів та визначено природу лімітивної стадії, якою є по-передня хімічна стадія дисоціації комплексів. На підставі отриманих кінетичних параметрів обгрунтовано склад електролітів та оптимізовано процес формування паладіймісних покрит-тів. Запропоновано застосування імпульсних режимів електролізу для осадження паладій-вмісних сплавів, які забезпечують підвищення продуктивності процесу, вмісту неблагородного компоненту. На підставі вивчення корозійної стійкості та каталітичної активністі паладійвмісних покриттів в електрохімічних процесах та газофазних реакціях запропоновано використовувати в каталітичних системах сплав з вмістом нікелю до 20%.
Ключові слова: електрохімічний синтез, формоутворююча обробка, полілігандні комплекси, механізм катодних реакцій, імпульсний електроліз, каталітична активність, метали платинової групи.
Ненастина Т.А. Совершенствование электрохимической технологии каталитических покрытий палладием и сплавом палладий – никель. Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 – техническая электрохимия, Национальный технический университет “Харьковский политехнический институт”, Харьков, 2008 г.
Диссертация посвящена разработке научных подходов к совершенствованию электрохимической технологии каталитических покрытий на основе палладия и сплава палладий – никель. Литературный обзор, посвященный современным химическим и электрохимическим способам получения каталитически активных материалов, показал перспективность использования каталитических систем на металлических носителях. Определены сложности и недостатки современных технологий катализаторов.
В диссертационной работе исследованы процессы анодного растворения коррозионностойких сталей, направленные на повышение их удельной поверхности с сохранением механической прочности материалов. Определено влияние состава электролитов и режимов нестационарного электролиза на морфологию поверхности и степень ее развития, обоснованы принципы управления поверхностной обработкой склонных к пассивации металлов. Потен-циометрическим методом изучено комплексообразование в системах Pd(II) – Р2О74- и Pd(II) – Р2О74- – NH3, установлен состав и область существования моно– и полилигандных комплексов палладия (II), рассчитаны значения их констант нестойкости.
Методом линейной и циклической вольтамперометрии исследовано электрохимическое поведении пирофосфатных и пирофосфатно-аммиакатных комплексов палладия на платиновом электроде. Определено влияние концентрации лигандов и комплексообразователя на кинетические параметры окислительно–восстановительных реакций с участием пирофосфатных комплексов, установлено торможение предшествующей химической реакции, и показано, что механизм реакции включает стадию диссоциации комплексов. На основании полученных результатов обоснован состав пирофосфатно–аммиакатного электролита и режим электролиза для осаждения равномерных, мелкокристаллических палладийсодержащих покрытий на подложку из коррозионностойкой стали.
Определены закономерности осаждения палладия и никеля в сплав из пирофосфатно-аммиакатного электролита в гальваностатическом и импульсном режиме. Показано, что содержание никеля в сплаве возрастает при повышении катодной плотности тока, а выход по току практически не изменяется. Повышение температуры электролиза снижает содержание никеля и выход по току сплава Pd – Ni. Показано, что повышения частоты при неизменной скважности импульса и амплитуды импульсного тока приводит к уменьшению содержания никеля в сплаве. Обосновано использование нестационарных режимов электролиза, позволяющих управлять процессом формирования поверхности подложки, содержанием компонентов в сплаве палладий – никель, значительно увеличить скорость процесса и выход по току сплава. Предложены состав электролита и режим нестационарного электролиза осаждения палладийсодержащего покрытия варьированного состава.
Установлено, что коррозионная стойкость сплава палладий – никель линейно снижается с увеличением неблагородного компонента в сплаве и высокой коррозионной стойкостью обладают сплавы Pd – Ni с содержанием никеля до 20%. Исследования каталитической активности сплавов в электрохимических процессах и газофазных окислительно – восстановительных реакциях подтвердили их способность обезвреживать вредные примеси и позволяют рекомендовать их, как катализатор для многих реакций, в том числе для конвертеров токсичных газовых эмиссий. На основании полученных результатов предложена схема получения каталитически – активных материалов на основе палладия и его сплавов.