Bước đầu khảo sát quan hệ B = J0Rp và quá trình tích thoát Hỉđô trên điện cực âm gốc LANI5

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44) Tập 2/N¨m 2007

43

B−íc ®Çu kh¶o s¸t quan hÖ B= J0Rp

vµ qu¸

tr×nh tÝch tho¸t hi®r« trªn ®iÖn cùc ©m gèc LaNi5

§ç Trµ H−¬ng (Tr−êng §H S− ph¹m - §H Th¸i Nguyªn)-

Lª Xu©n QuÕ (ViÖn Kü thuËt nhiÖt ®íi, ViÖn KH &CN ViÖt Nam)

1. Giíi thiÖu

Dßng trao ®æi J0

cã ý nghÜa ®Æc tr−ng cho møc ®é ho¹t ho¸ cña ®iÖn cùc [1, 2, 3]. Trong

tr−êng hîp ¨n mßn kim lo¹i, J0

lµ th−íc ®o møc ®é hoµ tan cña ®iÖn cùc trong m«i tr−êng cho tr−íc

[1,2, 4]. §iÖn trë ph©n cùc RP

tØ lÖ nghÞch víi J0

theo c«ng thøc J0

= B/RP

, víi B lµ h»ng sè [1, 2].

VÒ lý thuyÕt h»ng sè B tÝnh ®−îc tõ hÖ sè Tafel ba

vµ bc

[1, 4]:

B = víi S = 2,303.

Hay viÕt gän l¹i

J0

= B/Rp

= 2,303.

a c p

c a

R

1

b b

b + b

víi B =2,303.

a c

c a

b b

b + b

Nh− vËy theo lý thuyÕt, trong mét hÖ ®iÖn ho¸ ho¹t ho¸ cao tÝch sè J0RP

ph¶i lµ h»ng sè

B. Trong thùc tÕ h»ng sè B cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm, vµ th«ng sè RP

®−îc tÝnh theo

c«ng thøc Rp

= dE/di tõ ph©n cùc tuyÕn tÝnh (víi vËn tèc quÐt v) trong vïng thÕ l©n cËn ®iÖn thÕ

m¹ch hë æn ®Þnh E0

[1, 2, 4]. Jo

cã ®¬n vÞ ®o lµ A/cm2

, Rp

lµ Ωcm2

, B cã ®în vÞ ®o lµ V.

Trong bµi nµy chóng t«i tr×nh bµy mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t thùc nghiÖm biÕn thiªn hÖ sè B

vµ ph¶n øng ®iÖn ho¸ trªn hÖ ®iÖn ho¸: §iÖn cùc gèc LaNi5

-dung dÞch KOH 6M, ph©n cùc vßng

®a chu kú (cyclic voltammetry CV).

2. Thùc nghiÖm

§iÖn cùc ©m LaNi5

víi phô gia polianilin ®−îc chÕ t¹o theo c¸c b−íc ®−îc giíi thiÖu chi

tiÕt trong tµi liÖu [5 - 7]. Bét vËt liÖu gèc LaNi5

®−îc phèi trén víi phô gia plianilin sau ®ã ®−îc

Ðp c¬ häc t¹o h×nh vµ t¹o liªn kÕt cho ®iÖn cùc. Tr−íc khi ®o ®iÖn ho¸, c¸c mÉu ®−îc mµi nh½n

b»ng giÊy mµi ®Õn cì 1000 µm, sau ®ã röa s¹ch b»ng n−íc cÊt råi tr¸ng etanol. C¸c phÐp ®o ®iÖn

ho¸ ®Òu sö dông hÖ 3 ®iÖn cùc, gåm ®iÖn cùc ®èi Pt, ®iÖn cùc so s¸nh calomen b,o hoµ, vµ ®iÖn

cùc lµm viÖc (®−îc chÕ t¹o nh− trªn). Dung dÞch ®o lµ KOH 6M. §iÖn cùc lµm viÖc ®−îc ng©m

trong KOH 6M 30 phót tr−íc khi ph©n cùc ho¹t ho¸ b»ng ph−¬ng ph¸p quÐt thÕ vßng 30 chu kú

víi vËn tèc 10 mV/s, kho¶ng quÐt thÕ -0,8 ®Õn -1,3 V trªn m¸y AUTOLAL PGSTAT 30 cña

ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi thuéc ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam.

Ph©n cùc CV ®−îc thùc hiÖn víi vËn tèc 30mV/s, sè chu kú ph©n cùc tõ 500 ®Õn trªn

1000 chu kú.

Ph©n tÝch ®−êng cong ph©n cùc x¸c ®Þnh J0

vµ Rp

®−îc thùc hiÖn b»ng phÇn mÒm GPES,

víi tõng nh¸nh ph©n cùc:

- Ph©n cùc cat«t b¾t ®Çu tõ -0,8V ®Õn -1,3 V, gäi lµ qu¸ tr×nh n¹p (tÝch hi®r«)

- Ph©n cùc an«t b¾t ®Çu tõ -1,3 ®Õn -0,8V, gäi lµ qu¸ tr×nh phãng (tho¸t hi®r«)