Тезисы докладов 23 27 июня 2008 г плес, ивановская обл., Россия состав оргкомитета I международной научной конференции «современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии»
Скачать 3.36 Mb.
|
ЭЛЕКТРОЭКСТРАКЦИЯ СВИНЦА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ СВИНЕЦСОДЕРЖАЩИХ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ Карелов С.В., Мамяченков С.В., Анисимова О.С., Сергеев В.А., Карамышева М.В. Уральский государственный технический университет – УПИ, кафедра Металлургии тяжелых цветных металлов, Екатеринбург е-mail: svmamyachenkov@yandex.ru В настоящее время на предприятиях цветной металлургии актуальна проблема переработки свинцовых кеков, образующихся при выщелачивании различных промпродуктов (кеков, пылей и.т.д.). Несмотря на дефицит свинца в России, эти техногенные продукты складируются, загрязняя почвы и водные объекты. В УГТУ–УПИ предложена схема по переработке техногенных образований, содержащих свинец в виде сульфата, включающая в себя 3 основных стадии переработки. На первой стадии – выщелачивании кека - свинец переводили в раствор с извлечением выше 98 %. В качестве растворителя использовали водный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилон Б) с концентрацией 100 г/дм3. Затем, на второй стадии, производили очистку трилонатного раствора от примесей, для чего кислотность раствора понижали до рН = 1 – 1,5 добавлением серной кислоты. Образуется осадок, состоящий из сульфата свинца и этилендиаминтетраацетата (ЭДТА), промывали подкисленной водой от маточного раствора, содержащего ионы цветных металлов и железа. И обрабатывали раствором щелочи, получая готовый свинцовый электролит заданного состава. На третьей стадии проводили электроэкстракцию свинца с использованием двухкамерной ячейки с катионообменную мембрану марки МК – 40, разделяющей катодное и анодное пространство. Католитом служит полученный на второй стадии свинцово-трилонатный раствор, анолитом – водный раствор сульфата натрия. При разрушении свинцово-трилонатного комплекса свинец восстанавливается на катоде. В анодной области происходит разложение воды с образованием кислорода и катионов водорода. Катионы водорода и натрия проникают через мембрану в католит, присоединяясь к молекулам комплексообразователя. Таким образом достигали практически полной регенерации Трилона Б. Свинец на катоде осаждали в виде дендритов. При снижении концентрации свинца в растворе с 40 г/дм3 до 5 г/дм3 выход по току составил 93 % при катодной плотности тока 75 А/м2 и напряжении на ячейке 11,5 В. Сплавлением дендритов получили свинец марки С1. ВОДОРОДО-ВОЗДУШНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ТВЕРДЫМ ПОЛИМЕРНЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ Андоралов В.М., Капустина Н.А., Тарасевич М.Р. Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН. 119991 Москва, Ленинский пр., 31, корп. 4. е-mail: andorvm@yandex.ru В настоящее время остро стоит вопрос о замене платины в составе низкотемпературных топливных элементов (ТЭ) на менее дорогие металлы Pd и Ru. В литературе рассматривают бинарные каталитические системы на основе палладия и металлов подгруппы железа в качестве наиболее перспективных из-за активности, сопоставимой с активностью моноплатиновых катализаторов [1, 2, 3]. Стабильность сплавов гораздо выше по сравнению с чистым Pd. Системы PdM (М = Ru, Mo, Au) проявляют толерантность по отношению к примесям (СО и СО2) в водородном газе, что наряду с достаточной активностью позволяет применять их для эффективного окисления водорода [4]. Были разработаны мембранно-электродные блоки (МЭБ) для низкотемпературных ТЭ на основе неплатиновых PdCo(Cr) катодных и PdRu анодных катализаторов. Эти МЭБ позволяют получить максимальную удельную мощность до 200 мВт/см2 (рис.1 а) при удельном содержании металлической фазы 0,4-0,6 мг/см2. МЭБ с платиновым катализатором (20%Pt HiSPEC 3000) в таких же условиях позволяет получить максимальную удельную мощность около 300 мВт/см2 при удельном содержании платины 0.5 мг/см2. Проведены испытания стабильности работы МЭБ в течение 50 часов (рис.1 б).  а) б) Рис.1. a) разрядная характеристика водородо - воздушного ТЭ при 65ºС и давлении 1 атм., катод PdCo, анод Pt, б) зависимость плотности тока от времени при U=0.6В. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Роснауки (Федерального агентства по науке и инновациям), контракт № 02.516.11.6035 от 14.06.2007 и РФФИ, проект 07-03-00736. 1. W.E.Mustain, J.Pracash // J.Power Sour.,170, 2007, 28 2. M-H.Shao, K.Sasaki,R.R.Adzic //J.Am.Chem.Soc., 2006,128, P.3526 3. Tarasevich M.R., Chalykh A.E., Bogdanovskaya V.A., Kuznetsova L.N., Kapustina N.A., Efremov B.N., Ehrenburg M.R., Reznikova L.A. // J. Electrochem.Acta, 2006, T.51, V. 21, Р.4455 4. Rybalka K.V., Tarasevich M.R., Bogdanovskaya V.A. et al. J. New Mat. Electrochem. Systems. 2007. V.10. P.81 ОСОБЕННОСТИ АНОДНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЕЙ В ВОДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ Кусманов С.А., Дьяков И.Г. Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова, Россия 156961 Кострома, ул. 1 Мая, 14. е-mail: igdyakov@mail.ru Работа посвящена изучению насыщающих свойств углеродсодержащих электролитов, применяемых для цементации сталей в условиях анодного электролитного нагрева. Цементации подвергались образцы из стали 10 длиной 20 мм и диаметром 10 мм в водных растворах, содержащих 10 % хлорида аммония и 10 % одного из углеродсодержащих веществ (ацетона, глицерина, сахарозы или этиленгликоля). Температура насыщения составляла 800–1000 С, продолжительность 3–7 мин, распределение концентрации углерода в поверхностном слое оценивалось линейным методом Розиваля по соотношению доли перлитных и ферритных зон, выявляемых стандартным травителем. Наличие в растворе углеродсодержащих компонентов приводит к уменьшению силы тока и увеличению температуры нагрева образца при прочих равных условиях. Снижение тока объясняется изменением поверхностного натяжения на границе раздела фаз, что приводит к увеличению толщины парогазовой оболочки и ее сопротивления. В глицериновом и сахарозном электролитах достигаются более высокие значения температуры нагрева по сравнению с ацетоновым и этиленгликолевым при одинаковых напряжениях нагрева, что позволяет повысить температуру цементации и ускорить диффузию углерода. Рост температуры при добавлении указанных компонентов, вероятно, связан с повышением доли тепла, поступающего в образец-анод, за счет снижения теплового потока из оболочки в электролит, что объясняется увеличением толщины пограничного слоя при увеличении вязкости электролита. Охлаждение образцов в электролите от температуры насыщения приводило к их закалке, во всех случаях толщина мартенситного слоя зависела от времени насыщения по параболическому закону, что позволяет считать поверхностную концентрацию углерода величиной постоянной. Наибольшая толщина слоя получена при насыщении в ацетоновом электролите, меньшая толщина наблюдается для глицеринового, еще меньшая – для сахарозного и наименьшая – при использовании этиленгликоля. Аналогичные закономерности наблюдаются при охлаждении образцов на воздухе с предварительным понижением температуры до 650 С во избежание закалки. Наибольшая толщина перлитного слоя имеет место при цементации в ацетоновом электролите, ему же соответствует наибольший углеродный потенциал, достигающий 0,9 %. Здесь микроструктурно выявляется цементитная сетка в поверхностной зоне слоя. Глицерин образует насыщающую атмосферу с углеродным потенциалом 0,8 %, на поверхности изделия после цементации образуется сплошная перлитная зона несколько меньшей толщины по сравнению с ацетоновым электролитом. Еще меньшие значения поверхностной концентрации углерода получены в сахарозном (0,7 %) и этиленгликолевом (0,6 %) растворах, соответственно, и меньшие толщины слоев без следов сетки цементита. В поверхностном слое стали после обработки в сахарозном и этиленгликолевом электролитах обнаружены участки феррита. Работа выполнена по тематическому плану НИР при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ НАНОРАЗМЕРНОГО НИТРИДА БОРА Милеев М.А., Парфенюк В.И. Институт химии растворов Российской академии наук Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1. e-mail: vip@isc-ras.ru Теоретическое исследование молекулярных кластеров нитрида бора проводилось с использованием программы GAUSSIAN-03 [1] методами Хартри-Фока HF и функционала электронной плотности DFT/BVWN. Было проведено систематическое исследование малых кластеров нитрида бора BxNx с постепенным наращиванием их размера (х=1–12, 15, 24, 30). Установлено, что линейные, циклические и оболочечные структуры являются устойчивыми к распаду на атомы. Расчеты показали, что для малых кластеров (х=2-12) полная энергия молекул понижается при переходе от линейной конформации к циклической. При этом оказалось, что для малых кластеров циклическая конформация является более предпочтительной, так как энергия кластеров оболочечной структуры превышает энергию цикла. Однако при переходе к кластерам с числом атомов более 15, то есть приближаясь к наноразмерным частицам, наиболее устойчивыми становятся структуры каркасного типа. Расстояния между атомом азота и бора для линейных изомеров зависят от длины цепочки и положения пары атомов в цепи. При этом четко видно альтернирование связей по типу «одинарная-двойная». Для циклических все длины связей одинаковы из-за π-сопряжения. Все линейные и циклические структуры характеризуются близкими по величине длинами связи BN, около 1.3Å. При этом линейные и циклические структуры имеют общую особенность: длина связи уменьшается с ростом числа атомов в молекуле. Каркасные структуры представлены набором длин связей. Для циклических структур четко прослеживается объединение атомов в группы по 3 атома — 2 атома азота и 1 атом бора. При этом циклические структуры близки к плоским многогранникам, где в качестве стороны выступает линейная (угол близок к 180º) группа NBN. Величина угла BNB увеличивается с ростом числа атомов в исследуемой молекуле от 65 у B2N2 до 168º у B30N30. При помощи расчетов методом Хартри-Фока впервые получены частоты колебаний ИК спектра для линейных, циклических и оболочечных структур, получены также заряды на атомах по Малликену. В спектрах линейных и циклических изомеров четко прослеживается одиночная или группа полос колебаний, расположенная в районе 2000 см–1. По мере увеличения числа атомов в кластере происходит сдвиг этой полосы в сторону уменьшения волнового числа и одновременно возрастает ее интенсивность в ИК спектре. Согласно расчетам, циклические и оболочечные структуры имеют нулевой дипольный момент, что соответствует высокой симметрии молекулы. Для линейных структур электронная плотность весьма сложным образом распределена вдоль цепи. При этом усредненный по всем атомам бора заряд составляет величину от 0.15 до 0.45, а на атомах азота — от –0.15 до –0.45 соответственно. Линейные структуры с малым количеством атомов по типу связи относятся к ковалентному, приближаясь с ростом числа атомов к ионному типу связи. Напротив, циклические и тем более оболочечные структуры по типу связи более относятся к ионным соединениям, чем к ковалентным. ОПТИМИЗАЦИЯ МЕМБРАННО-ЭЛЕКТРОДНЫХ БЛОКОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ МЕТОДОМ ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ Антонов П.Е., Капустин А.В., Тарасевич М.Р. ООО «Национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты»» Россия, 119034 Москва, ул. Пречистенка, 18. е-mail: antpeter@gmail.com В настоящее время существует несколько распространенных методов формирования активного каталитического слоя (АС) на поверхности протонпроводящей мембраны: напыление, струйная печать, трафаретная печать и т.п. Совершенно ясно, что каждый метод обладает определенными свойствами, которые влияют на электрохимические характеристики, такие как: пористость и электронный контакт между частицами АС, которые обеспечиваются условиями формирования МЭБ. Для того чтобы понять, являются ли данные условия изготовления МЭБ оптимальными, была проведена предварительная работа по оптимизации: проведен более глубокий анализ измеряемых разрядных характеристик путем разделения потерь напряжения в ТЭ на электрохимические (кинетические), транспортные и омические составляющие. В ходе предварительной работы изучено влияние давления прессования МЭБ, изготовленных методом трафаретной печати на основе коммерческого катализатора HiSPEC 13100. Показано, что при увеличении давления прессования МЭБ, транспортные потери уменьшаются, а омические и кинетические потери не претерпевают значительных изменений. В результате проведенной оптимизации были получены МЭБ, обладающие характеристиками, представленными на правом рисунке. В ходе дальнейшей работы были проведены непрерывные ресурсные испытания оптимизированных МЭБ в течение 1500 часов. Было показано, что изменение разрядных характеристик МЭБ во времени составляет 45 мкВ/час.
Данная работа выполнена при поддержке ООО «Национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты»». ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Шалимов Д.Л., Шалимов Ю.Н. Федеральное государственное унитарное предприятие «Научное конструкторско-технологическое бюро «Феррит» Воронеж, Россия, Московский пр-т, 179. e-mail: shalimov_yn@mail.ru Совокупность различных механизмов превращения упругих колебаний в тепловую энергию объединена общим названием – внутреннее трение. Метод позволяет изучать природу дефектов кристаллической решетки и их взаимодействие, процессы диффузии в твердых телах, фазовые переходы, явления циклической и термической усталости металлов. С помощью этого метода можно определять величину модуля упругости и его изменение с температурой, а это, в свою очередь, позволяет судить о прочности межатомных и молекулярных связей и в целом о совершенстве кристаллической структуры. Для измерения величины внутреннего трения, как правило, используется логарифмический декремент затухания.  δ - логарифмический декремент затухания; n – число колебаний между двумя уровнями амплитуд от an до an+1. Из теории внутреннего трения известно, что деформирование металлов, содержащих примеси (H, C, O, N), приводит к появлению пиков на Q-1(T), величина которых зависит от концентрации примеси и степени деформации (рисунок).  Рис. Температурная зависимость внутреннего трения электролитического хрома, подвергнутого наводороживанию в 1 н H2SO4 при iк=1 А/дм2 в течение различного времени (τ): 1 – ненаводороженный образец; 2 – τ=8 минут; 3 – τ=14 минут; 4 – τ=20 минут. Положение деформированных пиков на температурной оси Q-1 зависит от степени деформации кристаллической решетки, и с ее увеличением пик смещается в сторону низких температур. | ||||
Похожие:
 | Тезисы докладов VIII международной конференции. Москва, 4-6 октября... Российская академия наук институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля ран институт химической физики им. Н. Н. Семенова ран | | Тезисы докладов и статьи просим направлять в адрес оргкомитета конференции:... Победе в Великой Отечественной войне, 95-лет Казанской государственной медицинской академии и в честь 25-летия кафедры скорой медицинской... |
| Тезисы докладов Часть I секции 1−4 Москва − 2010 в части I сборника... В части I сборника представлены тезисы докладов VIII всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового... | | Мониторинг факторов угроз суверенитету и геополитическим интересам России 19 июня 2009 г Инструкции по подготовке устных сообщений и оформлению публикаций в сборник докладов международной конференции |
| Пресс-релиз Весенний биотопливный конгресс 2008 Инструкции по подготовке устных сообщений и оформлению публикаций в сборник докладов международной конференции | | Тезисы докладов Тезисы докладов, опубликованные сотрудниками Вашего подразделения (в т ч в сборниках научных трудов, указанных в п. 2) |
 | Информационное письмо о проведении педагогической конференции ... | | Информационное сообщение Организационный и Программный комитеты Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях – 20» планируют... |
| Информационное письмо о международной конференции Уважаемые коллеги!!!... Примерные вопросы к кандидатскому экзамену по дисииплине история и философия науки | | Тезисы докладов и выступлений II всероссийская научно-теоретическая... России: образование, тенденции, международный опыт: тезисы докладов и выступлений II всероссийской научно-практической конференции... |
| Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред: Тезисы... Т 10. 12. 2012. Но так совпало, что период проведения нашей конференции вписывается в Год охраны окружающей среды. Из Указа Президента... | | Список публикаций Р. А. Шепенко № Наименование, вид Выходные данные... К вопросу о международном налоговом праве / Современные проблемы теории налогового права: материалы международной научной конференции.... |
| Реферат по экономике как форма самостоятельной работы студентов Гарантии... Научно-технический прогресс как фактор повышения эффективности социалистического производства преимущественно интенсивного типа | | Программа Международной научной сессии «Великая война 1914 1918 гг и Россия» Регистрация участников конференции, тестирование дистанционных площадок. (Самарская областная универсальная научная библиотека. Самара,... |
| Тезисы и рефераты докладов первой дагестанской конференции терапевтов.... | | Научной конференции Н-34 Наука и образование: Материалы VI международной научной конференции (2-3 марта 2006 г.): В 4 ч. / Кемеровский государственный... |
