
2516
.pdf135.Татарчук, В.В. Апробация экстракционного процесса и аффинажа осколочного палладия из имитационных нитратно-нитритных растворов [Текст] / В.В. Татарчук, И.А. Дружинина, Т.М. Корда, В. К. Варенцов, Э.В. Ренард, В.Г. Торгов. // Химия в интересах устойчивого развития, 2003. – №
4.– С. 659–666.
136.Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедения, технология, Конструктивные и функциональные материалы (в том числе наноматериалы) и технологии их производства [Текст] // Материалы седьмой Междунар. конф. Владимир. 17–19 ноября 2010 г. – Владимир: ВГУ, 2010. – 488 с.
137.Феттер, К. (Klaus J. Vetter). Электрохимическая кинетика [Текст]: пер с нем / К. Феттер; общ ред. Н.М. Колотыркина. – М.: Химия, 1967. –
856с.
138.Фиалков, А.С. Углерод в химических источниках тока [Текст] /
А.С. Фиалков // Электрохимия. – 2000. – Т. 36. – № 4. – С. 389–413.
139.Фиалков, А.С. Углерод. Межслоевые соединения и композиты на его основе [Текст] / А.С. Фиалков. – М.: Аспект-Пресс, 1997. – 718 с.
140.Чизмаджев, Ю.А. Макрокинетика процессов в пористых средах [Текст] / Ю.А. Чизмаджев, В.С. Маркин, М.Р. Тарасевич, Ю.Г. Чирков. –
М.: Наука, 1971. – 451 с.
141.Шарло, Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений [Текст] / Г. Шарло. – М.: Химия, 1969. – 430 с.
142.Якименко, Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии [Текст] / Л.М. Якименко. – М.: Химия, 1977. – 285 с.
143.Alkire, R. Flow-through porous electrodes / R. Alkire, B. Grason // J. Electrochem. Sos. – 1975. – V. 122, № 12. – P. 1594–1601.
144.Chen, Yi-Shiun. Capasinive and textural characteristics of manganese oxide prepared by anodic deposition effects pf manganese precursors and oxide thickness / Yi-Shiun Chen, Chi-Chang Hu, Yung-Tai Wu // Journal of Solid State Electrochem. – 2004. – V.8, № 7. – P. 467–473.
145.Coeuret F., Oltveria V.F. // Entropie. – V. 195. –1996. – Р. 21-30.
146.Derec, Pletcher. Studies of the Ce(III)/Ce(IV) couple in multiphase systems containing a phase transfer reagent – II. Indirect oxidation and the electrolytic preparation on ceric nitrate / Derec Pletcher, Erika M. Valdes // Electrochim Acta. – 1988. – V. 33, № 4. – P. 509–515.
147.Derec, Pletcher. Studies of the Ce(III)/Ce(IV) couple in multiphase systems containing a phase transfer reagent – I. Conditions for the extraction of Ce(IV) and electrode kinetics / Derec Pletcher, Erika M. Valdes // Electrochim Acta. – 1988. – V. 33, № 4. – P. 499–507.
148.Doherty, T. An improved model of potential and current distribution within a flow-through porous electrode / T. Doherty, J.G. Sunderland, P.L. Roberts, D.J. Pickett // Electrochem. Acta. – 1996. – V. 41, № 4. – Р. 519–526.
149.Hindmarch A. C. Gear: ordinary differential equation system solver. LLL Report. UCSD-30001, 1974 – Rev. 3.
281
150.Hirokazu, Kawaoka. Nanostructure and high-rate discharge-charge property of manganese oxide/acetylene black nanocomposite synthesized by sonochemical method / Hirokazu Kawaoka, Mitsuhiro Hibino, Haoshen Zhou and Itaru Homna // Solid State Ionics. – 2005. – V. 176, № 5–6. – P. 421–428.
151.Hu, Chi-Chang. Nanostructures and capasitive characteristics of hydrous manganese oxide hrehared by electrochemical deposition / Chi-Chang. Hu, Chen-Chin. Wang, // Journal Electrochem Soc. – 2003. – V.150. – № 8. – А1079-А1084.
152.Ibl, N. // Surface Technology. – V.10, № 2. – 1980. – P. 81–104.
153.Jannakoudarkis, P.D. Electrochemical oxidation of carbon fibres in agueous solutions and analysis of nhe surface oxides / P.D. Jannakoudarkis, A.D. Jannakoudarki, E.Theodoridou, J.O. Besenhard // J. Appl. Electrochem. – 1989. – V. 19. – P. 341–350.
154.Konno, H. / H. Konno, M. Nagayama // Electrochem. Acta. – 1978. – V. 23. – № 10. – P. 1001.
155.Koshev, A.N. Analysis of mathematical models and a theory of polarization distribution in continuous 3d-porous electrodes / A.N. Koshev, V.K. Varentsov, M.A. Chirkina // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. – USA, 2009. – Vol. 45, №. 4. – P. 494–500.
156.Kreh, R.P. Mediated electrochemical synthesis jf aromatic aldehydes, ketones and quionones using ceric methane sulfonate / R.P. Kreh, R.M. Sponitz, J.T. Lundquist // J. Org. Chem. – 1989. – V. 54, № 7. – P.152–1531.
157.Kuvshinov, G.G. Mechanism of porous filamentous carbon granule formation on catalytic hydrocarbon decomposition / G.G. Kuvshinov, Yu.I. Mogilnykh, D.G. Kuvshinov, D.Yu. Ermakov, M.A. Ermakova, N.A. Salanov, N.A. Rudina // Carbon. – 1998. – V. 36, № 1 – 2. – P. 1239–1246.
158.Mahmoud, M. Saleh. Mathematical modeling of gas evolving flowthrough porous electrodes / M. Saleh. Mahmoud M. Saleh. // Electrochemica acta. – 1999. – № 45. – P. 959–967.
159.Naoi, K. New materials and new configuarations for advanced electro-
chemical cahacitors / K. Naoi, P. Simon // Electrochem Soc. Interface. – 2008. –
V.17, № 1. – P. 34-38.
160.Newman, J.S. Theoretical analisisi of current distribution in porous electrodes/ J.S. Newman, C.W. Tobias // J. Electrochim Soc, 1962. – V. 109. – Р. 1183–1191.
161.Olive, N. Application of volumetric electrodes to the recuperation of metal in industrial effluents / N. Olive, G. Lacoste // Electrochem Acta. – 1979. – V. 24, № 10. – P. 1109– 1114.
162.Pollard, R. Analysis of the flow-through porous trielectrode reactor / R. Pollard, J. A. Trainham // J. Electrochem. Soc. – 1983. – V. 130, № 7. – P. 1531–1535.
163.Randle, T.H. The influence of platinum (phase) oxide on the manganese (III) / manganese (II) and cerium(IV)/cerium(III) redox couples in sulphuric acid // T.H. Randle, A.T. Kuhn / Electrochim Acta. – 1986. – V. 31, № 7. – P. 739 – 744.
282
164.Sabramanian, Balaji, Mediated Electrochemical Oxidanion Process: Electro-oxidation of Cerium(III) to Cerium (IV) in Nitric Асшв Medium and a Study on Phenol Degration by Cerium (IV) Oxidant / Balaji Sabramanian, Joon Chung Sang, Thiruvenkatachari Ramesh // Chem. Eng. J. – 2007. – V. 126, № 1. – P. 51–57.
165.Sang-Bok, Electrochemical properties of manganese oxide coated onto carbon nanotubes for energy-storage applications / Sang-Bok Ma, Kung-Wan Nam, Won-sub Yoon, Xiao-Qing Yang // Journal of Power Sources. – 2008. – V. 178. – P. 483-489.
166.Schmal, O. Mass transfer at carbon fibre electrodes / O. Schmal, J. Ercel, P. Van Puin // J. Appl. Electrochem. – 1986. – V. 16. – P. 422-430.
167.Sioda, R.E. Flow through electrodes composed of parallel screens / R.E. Sioda // Electrochem Acta. – 1977. – V. 22, № 4. – P. 439-443.
168.Sioda, R.E. Mass transfer problem in electrolysis with flowing solution on singl and straced screens / R.E. Sioda // J. Electroanal. Chem. – 1976. – V. 70, № 1. – P. 49–54.
169.Sioda, R.E. Current – potential dependence in the porous electrode under conditions of flow electrolysis / R.E. Sioda // Electrochim. Acta. – 1971. – V. 16. – Р. 1569–1576.
170.Sponitz, R.M. Mediated electrosynthesis with cerium(IV) in methanesulphonic acid / Sponitz R.M., Kreh R.P., Lundquist J.T., Press P.J. // J. of Appl. Electrochem, 1990. – V. 20, № 2. – P. 209–215.
171.Tarik, Bordjiba. Direct redox deposition of manganese oxide on multiscaled carbon nanotube/microfiber carbon electro for electrochemical capacitor / Bordjiba. Tarik, Belange. Daniel // Journal of the Electrochemical Society. – 2009. – V. 156, № 5. – A378-A384.
172.Vilar, E.O. Mass transfer to flow-through thin porous electrodes under laminar flow / E.O. Vilar, F. Ceuret // Electrochemica acta. – 1995. – V. 40, № 5. – P. 585–590.
173.Wei, Y. Electrolytic of Ce(III) in nitric acid and sulfuric acid media using a flow type сеll / Wei Y., B. Fang, T., Arai, M. Kumaga // J. of Appl. Electrochem. – 2005. – V. 35, № 6. – P. 561 – 566.
174. Weinberg, B.L. Electrochemical oxidation of the surface of graphite fibres / B.L. Weinberg, T.B. Reddy // J. Appl. Electrochem. – 1973. – V. 3. –
P.73–77.
175.West, W.C. Electrodeposited amorphous manganese oxide nanowire arrays for high energy and power density electrodes / W.C. West, N.V. Myung, J.F. Whitacre, B.V. Ratnakumar. // Journal Power Sources. – 2004. – V. 126. – P. 203–209.
176.Zhou, B.L. Hydrous manganese oxide/carbon nanotube composite electrodes for electrochemical capacitors / B.L. Zhou, F.B. He, H.L. Zhang // Journal Solid State Electrochem. – 2004. – V. 8. – P. 482–487.
283
СПИСОК ТЕРМИНОВ
Электролиз, электрохимическая функционализация, активация, модификация, поверхностные кислородные соединения, углеродные нанотрубки, нановолокна, электроды сотовой структуры, нанокомпозиты, композиты, удельная электропроводность, удельная емкость, катодная, анодная поляризация, проточные трехмерные углеродные материалы, углеродные волокнистые материалы, металлы, оксиды металлов, нестационарный электролиз, растворы, суперконденсаторы, электроды, катализаторы, неизоэлектропроводный электрод, математические модели, оптимизация, динамика осаждения металлов, нестационарность процесса, индифферентные электролиты, золото, серебро, медь, хром, поляризация, потенциал, плотность тока, математическая модель.
284
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ...................................................................................................... |
3 |
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................... |
5 |
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ............................................................................ |
12 |
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.................................................................................... |
13 |
1.МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ............................................... |
14 |
1.1. Электрохимическая модификация углеродных волокнистых |
|
материалов в растворах индифферентных электролитов .................... |
16 |
1.1.1. Изменение свойств УВМ при катодной поляризации |
|
в растворах кислот и щелочей....................................................... |
19 |
1.1.2. Изменение свойств УВМ при анодной поляризации |
|
в растворах кислот и щелочей....................................................... |
22 |
1.2.Влияние катодной и анодной поляризации в растворах индифферентных электролитов на электрохимические
характеристики УВМ................................................................................ |
27 |
1.2.1. Изменение стационарного электродного потенциала................. |
27 |
1.2.2. Влияние электродной обработки УВМ |
|
на их электрохимическую емкость............................................... |
29 |
2. СОЗДАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ |
|
С ПРОФИЛЕМ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПО ТОЛЩИНЕ |
|
МАТЕРИАЛА ПОСРЕДСТВОМ ИХ ЭЛЕКТРОДНОЙ |
|
ПОЛЯРИЗАЦИИ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ............... |
33 |
2.1. Влияние катодной поляризации УВМ на распределение |
|
удельной электропроводности по толщине............................................ |
34 |
2.2. Влияние анодной поляризации УВМ на распределение |
|
удельной электропроводности по толщине............................................ |
37 |
2.3. Влияние электродной поляризации УМВ в растворах Li2SO4 |
|
на распределение электропроводности по толщине электрода........... |
40 |
2.4. Изменение электропроводности УВМ нанесением на волокна металла |
|
или сплава металлов.................................................................................. |
45 |
3. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИИ УВМ, ИХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ |
|
ПРИ КАТОДНОЙ И АНОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ..................................... |
50 |
4.ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ УВМ НА СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВОЛОКОН И ПОКАЗАТЕЛИ
ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ МЕДИ ИЗ СЕРНОКИСЛОГО |
|
И АММОНИЙ-СЕРНОКИСЛОГО РАСТВОРА ............................................ |
60 |
5. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТРЕХМЕРНЫХ ПРОТОЧНЫХ |
|
ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ В |
|
ВОДНЫХ РАСТВОРАХ................................................................................... |
70 |
285
5.1. Электросорбция диоксида марганца на электрохимически |
|
активированные углеродные волокнистые материалы......................... |
70 |
5.2. Оценка возможности использования композита MnO2 – УВМ |
|
для суперконденсаторов........................................................................... |
77 |
5.3. Перспективы использования углеродных волокнистых |
|
электродов для интенсификации процессов непрямого |
|
электрохимического окисления (электрогенерации Ce(IV) |
|
в сернокислых растворах Cе(III).............................................................. |
83 |
5.4. Проточные трехмерные электроды сотовой структуры |
|
из углеродных композитов в электрохимических процессах.............. |
96 |
5.5. Композиты и нанокомпозиты на основе электрохимически |
|
активированных трехмерных углеродных материалов....................... |
105 |
6.ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ НАНОУГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
ЭЛЕКТРОЛИТОВ............................................................................................ |
120 |
6.1. Электрохимическая обработка в растворах индифферентных |
|
электролитов............................................................................................ |
120 |
6.1.1. Углеродные нановолокна............................................................. |
120 |
6.1.2. Углеродные нанотрубки............................................................... |
129 |
6.2. Нанесение на поверхность электрохимически активированных |
|
наноуглеродных материалов металлов и их соединений................... |
132 |
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ |
|
МЕТАЛЛОВ НА ПРОТОЧНЫЕ ТРЕХМЕРНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ |
|
ИЗ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ............................ |
136 |
7.1. Динамика электроосаждения одного металла на электроды |
|
из углеродных волокнистых материалов.............................................. |
137 |
7.1.1. Электроды с исходной постоянной электропроводностью |
|
по толщине электрода .................................................................. |
137 |
7.1.2. Электроды с исходной переменной электропроводностью |
|
по толщине электрода (с градиентом электропроводности |
|
по толщине электрода) ................................................................. |
150 |
7.2. Динамика электроосаждения двух металлов на электроды |
|
из углеродных волокнистых материалов.............................................. |
166 |
7.2.1. Математическая модель процесса электролиза из |
|
многокомпонентного раствора.................................................... |
167 |
7.2.2. Проверка адекватности математических моделей..................... |
171 |
7.2.3. Результаты и их обсуждение........................................................ |
173 |
7.3. Влияние перенапряжения выделения водорода |
|
на электроосаждение металлов на трехмерные углеродные |
|
электроды................................................................................................. |
183 |
8. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТОВ |
|
И ОПТИМИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ |
|
В РЕАКТОРЕ С ПРОТОЧНЫМИ |
|
ТРЕХМЕРНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ............................................................. |
189 |
8.1. Об оптимальном управлении процессами электролиза |
|
в проточных трехмерных электродах из углеродных материалов........ |
189 |
286
8.2.Математическое описание нестационарных процессов в ПТЭ........... |
191 |
8.3.Моделирование краевых условий и параметров дифференциальных уравнений, описывающих процессы
в проточном трехмерном электроде...................................................... |
194 |
8.4. Решение задачи выбора электропроводности электрода |
|
как решения задачи математического программирования................. |
204 |
8.4. Решение задачи выбора электропроводности электрода |
|
как решения задачи математического оптимального управления |
|
с применением принципа максимума С.Л. Понтрягина..................... |
213 |
8.6.Анализ результатов численного решения и экспериментальных исследований, полученных при решении задачи оптимизации
электропроводности ПТЭ....................................................................... |
219 |
9.МАТЕМАТИЧЕСКОЕМОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВСУЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯСКОРОСТИПРОТОКА
ЭЛЕКТРОЛИТА В ОБЪЕМЕ ПТЭ В ТЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА........... |
222 |
10. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В |
|
ПРОТОЧНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОДАХ ПРИ |
|
НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТОКОВЫХ РЕЖИМАХ......................................... |
234 |
10.1. Экспериментальноеисследованиенестационарных режимов |
|
веденияпроцессаэлектролиза впроточных |
|
трехмерныхэлектродах............................................................................ |
235 |
10.1.1. Исследованиережимаэлектролизасреверсомтока при |
|
электровосстановлении хрома(VI) всернокисломрастворе....... |
236 |
10.1.2. Исследование нестационарного режима электролиза |
|
при электровосстановлении электролитов железнения............ |
239 |
10.2. Математическое моделирование процесса осаждения металла |
|
на ПТЭ при нестационарном токовом режиме..................................... |
247 |
11. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ |
|
УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ |
|
МЕТАЛЛОВ В РЕАКТОРЕ С ПРОТОЧНЫМ ТРЕХМЕРНЫМ |
|
ЭЛЕКТРОДОМ................................................................................................ |
252 |
11.1. Математическая модель......................................................................... |
252 |
11.2. Некоторые особенности численного моделирования процесса........ |
254 |
11.3. Функциональное назначение программного комплекса, |
|
область применения................................................................................ |
255 |
11.4. Используемые технические средства и интерфейс программы........ |
256 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................... |
260 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................ |
269 |
СПИСОК ТЕРМИНОВ........................................................................................ |
284 |
287
Научное издание
Варенцов Валерий Константинович Кошев Александр Николаевич Варенцова Валентина Ивановна
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА И ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ В РЕАКТОРАХ
С ТРЕХМЕРНЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ
Монография
В авторской редакции Верстка Т.А. Лильп
________________________________
Подписано в печать 10.06.15. Формат 60 84/16. Бумага офисная «Снегурочка». Печать на ризографе.
Усл.печ.л. 16,74. Уч.-изд.л. 18,0. Тираж 500 экз. 1-й завод 100 экз. Заказ №216.
___________________________________________________
Издательство ПГУАС.
440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28.
288