Оптимальный состав пастовых композитных электродов на основе стеклоуглеродной матрицы и оксидов железа

Авторы

  • Дмитрий Сергеевич Толстогузов Южно-Уральский государственный университет
  • Светлана Валентиновна Штин Южно-Уральский государственный университет
  • Ксения Романовна Смолякова Южно-Уральский государственный университет
  • Анастасия Николаевна Жанахова Южно-Уральский государственный университет
  • Константин Витальевич Матвеев Южно-Уральский государственный университет
  • Гузель Айнуровна Хасанова Южно-Уральский государственный университет
  • Евгения Игоревна Дубинина Южно-Уральский государственный университет
  • Надежда Сергеевна Некорыснова Южно-Уральский государственный университет
  • Александр Сергеевич Чернуха Южно-Уральский государственный университет
  • Владислав Константинович Бежин Южно-Уральский государственный университет
  • Мария Алексеевна Паладий Южно-Уральский государственный университет
  • Артём Михайлович Тарасов Южно-Уральский государственный университет
  • Дамир Муратович Галимов Южно-Уральский государственный университет
  • Дмитрий Анатольевич Жеребцов Южно-Уральский государственный университет

Ключевые слова:

стеклоуглерод, композитные наноматериалы, соотношение композит, масло, циклическая вольтамперометрия, спектр импеданса

Аннотация

В статье рассмотрено влияние соотношения порошок – масло в составе пастовых электродов из композитов на основе стеклоуглерода на их поведение в растворе (0,1 M KCl, 0,005 M K3[Fe(CN)6], 0,005 M K4[Fe(CN)6). Полученные композитные наноматериалы исследовались методами рентгенофазового анализа, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального анализа. Рентгенофазовый анализ показал, что образец содержит графит, магнетит Fe3O4 и цементит Fe3C. Результаты сканирующей электронной микроскопии показали, что частицы кристаллических фаз образуют агломераты размером от 0,1 до 3 мкм. Углеродные композиты измельчали и просеивали через сито 0,05 мм, после чего из полученного порошка готовили пасту для электрода с соотношением композит : вакуумное масло (мг : мг): 80 : 5, 80 : 10, 80 : 15, 80 : 20, 80 : 25, 80 : 30. Затем перемешивали до однородной массы и набивали в трубчатый электрод диаметром 3 мм. На основе сравнения спектров импеданса и вольтамперограмм показано, что оптимальным для работоспособности электродов соотношением композит:масло является 80:10 (масс). Обнаружен существенный дрейф свойств свежеприготовленных паст, который исключается их выдержкой перед использованием в течение суток. Показано решающее влияние наличия свежей поверхности перед каждым измерением.

Биографии авторов

Дмитрий Сергеевич Толстогузов, Южно-Уральский государственный университет

аспирант, инженер кафедры материаловедения и физико-химии материалов, младший научный сотрудник лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации

Светлана Валентиновна Штин, Южно-Уральский государственный университет

кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации, доцент кафедры «Материаловедение и физико-химии материалов»

Ксения Романовна Смолякова, Южно-Уральский государственный университет

кандидат химических наук, доцент кафедры «Экология и химическая технология»

Анастасия Николаевна Жанахова, Южно-Уральский государственный университет

инженер кафедры «Экология и химическая технология», инженер лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации

Константин Витальевич Матвеев, Южно-Уральский государственный университет

лаборант-исследователь лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации, студент кафедры «Экология и химическая технология»

Гузель Айнуровна Хасанова, Южно-Уральский государственный университет

студент кафедры «Экология и химическая технология»

Евгения Игоревна Дубинина, Южно-Уральский государственный университет

студент кафедры «Экология и химическая технология»

Надежда Сергеевна Некорыснова, Южно-Уральский государственный университет

студент кафедры «Экология и химическая технология», лаборант-исследователь лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации

Александр Сергеевич Чернуха, Южно-Уральский государственный университет

кандидат химических наук, доцент кафедры «Материаловедения и физико-химии материалов», доцент кафедры «Экология и химическая технология», научный сотрудник лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации

Владислав Константинович Бежин, Южно-Уральский государственный университет

студент кафедры теоретической и прикладной химии

Мария Алексеевна Паладий, Южно-Уральский государственный университет

студент кафедры «Экология и химическая технология»

Артём Михайлович Тарасов, Южно-Уральский государственный университет

студент кафедры «Экология и химическая технология»

Дамир Муратович Галимов, Южно-Уральский государственный университет

инженер кафедры «Экология и химическая технология», научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии», научный сотрудник УНИД, лаборант-исследователь лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации

Дмитрий Анатольевич Жеребцов, Южно-Уральский государственный университет

доктор химических наук, старший научный сотрудник кафедры материаловедения и физико-химии материалов, старший научный сотрудник лаборатории экологических проблем и постиндустриальной агломерации

Загрузки

Опубликован

2024-09-09