Процессы на платиновых электродах при катодной поляризации в спиртовом растворе азотнокислого эрбия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждаются процессы, происходящие на платиновых электродах при катодной поляризации в спиртовом растворе нитрата эрбия. Установлено, что максимумы плотности тока на катодной ветви вольтамперограмм соответствуют потенциалам реакций восстановления водорода. Показано, что формирующийся в процессе катодной обработки гелеобразный осадок состава Er(OH)x(NO3)y2Н5О)z · nH2O, x + y + z = 3, не является продуктом электронного обмена между катодом и компонентами раствора. Предложен следующий механизм формирования эрбийсодержащего осадка. Сначала реализуется электрохимический процесс катодного восстановления водорода. Этот процесс приводит к ионному дисбалансу и вызывает подщелачивание прикатодного пространства. Тем самым создаются условия для реализации химического процесса формирования гелеобразной гидроокиси эрбия, которая физически адсорбируется на поверхности катода в виде осадка.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Волчек

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Автор, ответственный за переписку.
Email: volchek@bsuir.by
Белоруссия, Минск

В. А. Яковцева

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Email: yakovtseva@yahoo.com
Белоруссия, Минск

Список литературы

  1. Reisfeld, R., Application of luminescence spectroscopy in new materials for solar energy utilization, Online Elsevier Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering, 2017. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-2.11688-9
  2. Kenyon, A.J., Erbium in silicon, Semicond. Sci. Technol., 2005, vol. 20, p. R65.
  3. Феклистов, К.В., Абрамкин, Д.С., Ободников, В.И., Попов, В. П. Легирование кремния эрбием методом имплантации атомов отдачи. Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. № 16. С. 52. [Feklistov, K.V., Abramkin, D.S., Obodnikov, V.I, and Popov, V.P., Doping silicon with erbium by recoil implantation, Techn. Phys. Lett., 2015, vol. 41 (8), p. 788.] https://doi.org/10.1134/S1063785015080209
  4. Kukharchyk, N., Pal, S., Rödiger, J., Ludwig, A., Probst, S., Ustinov, A.V., Bushev, P., and Wieck, A.D., Photoluminescence of focused ion beam implanted Er3+: Y2SiO5 crystals, Phys. Status Solidi (RRL) – Rapid Res. Lett., 2014, vol. 8 (10), p. 880. https://doi.org/10.1002/pssr.201409304
  5. Drozdov, M.N., Latukhina, N.V., Stepikhova, M.V., Pokoeva, V.A., and Surin, M.A., Oxygen and erbium distribution in diffusion doped silicon, Modern Electronic Mater., 2016, vol. 2, p. 7. https://doi.org/10.1016/j.moem.2016.08.001
  6. Kimura, T., Yokoi, A., Horiguchi, H., and Saito, R., Electrochemical Er doping of porous silicon and its room-temperature luminescence, Appl. Phys. Lett., 1994, vol. 65, p. 983. https://doi.org/10.1063/1.112169
  7. Pourbaix, M. Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions. Second English Edition. National Association of Corrosion Engineer, 1974, 645 p.
  8. Методы измерения в электрохимии: в 2 т., под ред. Ю. А. Чизмаджева. М.: Мир, 1977. Т. 1. 588 с.
  9. Фритц, Дж., Шенк, Г. Количественный анализ. Пер. с англ. Т. Н. Шеховцовой, О. А. Шпигуна; под ред. Ю. А. Золотова. М.: Мир, 1978. 557 с.
  10. Bard, A.J. and Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd ed.; New York: Wiley, 2001, 850 p.
  11. The Rare Earth Elements Fundamentals and Applications, Atwood D. A., Ed., John Wiley & Sons Ltd, West Sussex, UK, 2012, 629 p.
  12. Handbook on the physics and chemistry of rare earths, vol.01, Gschneidner K. A., Jr. et al. Eds., Elsevier, 1978, 900 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Конструкция электрохимической ячейки для изучения катодных процессов на платиновых электродах: 1 – рабочий электрод (катод), 2 – электрод сравнения, 3 – вспомогательный электрод (анод), 4 – стеклянный стакан.

Скачать (100KB)
3. Рис. 2. Вольтамперограмма при линейной развертке потенциала в случае обратимого переноса заряда.

Скачать (70KB)
4. Рис. 3. Временная зависимость потенциала платинового электрода в 0.1 М спиртовом растворе Er(NO₃)₃ без приложения внешнего потенциала.

Скачать (63KB)
5. Рис. 4. Вольтамперограмма платинового электрода в 0.1 М спиртовом растворе Er(NO₃)₃.

Скачать (87KB)
6. Рис. 5. Циклические вольтамперограммы платинового электрода в 0.1 М спиртовом растворе Er(NO₃)₃, снятые в диапазоне от +400 до –800 мВ при различных скоростях развертки потенциала.

Скачать (115KB)
7. Рис. 6. ВИМС профили распределения элементов в эрбийсодержащей пленке.

Скачать (99KB)

© Российская академия наук, 2024