Charakterystyka procesu wydzielania wodoru na powłokach Ni-Mo modyfikowanych polimerami

Niedbała, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Charakterystyka procesu wydzielania wodoru na powłokach Ni-Mo modyfikowanych polimerami

Autorzy

Niedbała J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Characteristic of hydrogen evolution process on the polymer-modified Ni-Mo coatings

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono charakterystykę procesu elektrowydzielania wodoru na powłokach Ni-Mo modyfikowanych polimerami. W charakterze modyfikatorów wykorzystano następujące polimery: polietylen, politiofen oraz polipirol. Powłoki kompozytowe Ni-Mo+PENi otrzymywano na drodze współosadzania osnowy i zdyspergowanego PE. Powłoki Ni-Mo+PTh i Ni-Mo+PPy otrzymywano w wyniku połączenia procesów elektroosadzania i elektropolimeryzacji. Dla otrzymanych powłok przeprowadzono badania morfologii powierzchni przy użyciu mikroskopu skaningowego. Proces wydzielania wodoru na powłokach kompozytowych Ni-Mo+polimer scharakteryzowano wykorzystując metodę stacjonarnych krzywych polaryzacji. Otrzymane zależności stanowiły podstawę do wyznaczenia takich parametrów procesu wydzielania wodoru jak: j/0, DeltaE100 oraz k/śr. Stwierdzono, że proces wydzielania wodoru przebiega lepiej na powłokach zawierających wbudowany polimer niż na powłokach stopowych Ni-Mo. Najlepsze parametry tego procesu otrzymano dla powłok z zabudowanym polietylenem. Wyniki te potwierdzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej.

The electrochemical coatings Ni-Mo with polymers were prepared from a galvanic bath containing Ni2+, MoO4 2-, ClO4 - ions and pyrole (Py), thiophene (Th) or a suspension of polyethylene (PE) subjected to preliminary nickel plating (PENi). The electrodeposition process of Ni-Mo+PPy and Ni-Mo+PTh coatings were obtained as a result of two processes: induced Ni-Mo alloy electrodeposition and electropolymeryzation. Comparative tests were carried out for Ni-Mo alloy. The potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods were used for characterization of electrochemical during hydrogen evolution. Based on the obtained results parameters of hydrogen evolution process have been determined. Kinetic parameters of hydrogen evolution are higher for the Ni-Mo+PE coatings than for another investigated coatings with polymers and comparable Ni-Mo alloy. This is evidenced by higher values of an exchange current j/0 and k/av. Lover overpotential value (DeltaE100) at the current density of -100 mAxcm-2. The investigation EIS acknowledgemented that the process proceeds better on the layers containing an embedded PENi than on the Ni-Mo+PTh, Ni-Mo+PPy or Ni-Mo coatings.

Słowa kluczowe

powłoki kompozytowe polipirol politiofen polietylen osnowa Ni-Mo

composite coatings polypyrole polytiophene polyethylene Ni-Mo matrix

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Rudy i Metale Nieżelazne

Rocznik

2010

Tom

R. 55, nr 4

Strony

195--199

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Niedbała J.

Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach, Katowice

Bibliografia

1. Lenz D. M., Delamar M., Ferreira C. A.: Application of polypyrrole/TiO2 composite films as corrosion protection of mild steel. J. Electroanal. Chem. 2003, nr 540, s. 35-44.
2. Iroh J. O., Levine K.: Electrochemical synthesis of polypyrolle/polyimide conducting composite using a polyamic acid precursor. Eur. Polym J., 2002, nr 38, s. 1547-1550.
3. Sotiropoulos S., Brown I. J., Akay G., Lester E.: Nickel incorporation into a hollow fibre microporous polymer: a preparation route for novel high surface area nickel structures. Mat. Letters, 1998, nr 35, s. 383-391.
4. Kulesza P. J., Miecznikowski K., Malik M. A., Galkowski M., Chojak M., Caban K., Wieckowski A.: Electrochemical preparation and characterization of hybrid films composed of Prussian blue type metal hexacyanoferrate and conducting polymer. Electrochim. Acta, 2001, nr 46, s. 4065-4073.
5. Niedbała J., Panek J., Budnok A., Łągiewka E.: Otrzymywanie i struktura elektrolitycznych powłok zawierających wanad jako składnik kompozytu w osnowie stopowej Ni-Mo. Kompozyty (Composites), 2004, t.4, nr 9, s. 83-87.
6. Kubisztal J., Budnok A., Niedbała J.: Wpływ amplitudy i sekwencji prądowej na indukowane elektroosadzanie warstw kompozytowych na osnowie stopu Ni-Mo. Kompozyty (Composites), 2004, t. 4, nr 11, s. 293-296.
7. Bozzini B., Sgura I.: A non-linear AC spectrometry study of the electrodeposition of Cu from acidic sulphate solutions in the presence of PEG. J. Appl. Electrochem., 2006, nr 36, s. 983-989.
8. Bozzini B., Mele C., D’Urzo L.: Electrodeposition of Cu from Acidic Sulphate Solutions in the Presence of PEG - Part II Visible Electroreflectance Spectroscopy Measurements during Electrodeposition. J. Appl. Electrochem., 2006, nr 36, s. 87-94.
9. Hamid Z. A., Ghayad J. M.: Characteristics of electrodeposition of Ni-polyethylene composite coatings. Mat. Letters, 2002, nr 53, s. 238-243.
10. Wang F., Arai S., Endo M.: Electrochemical preparation and characterization of nickel/ultra-dispersed PTFE composite films from aqueous solution. Mat. Transactions, 2004, t. 45, nr 4, s. 1311-1316.
11. Li W., Zhou X., Xu Z., Yan M.: Microstructure of Ni-polytetrafluoroethylene composite coating preparated by brush electroplating. Surf. Coat. Technol., 2006, nr 201, s. 1276--1281.
12. Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.: Elektrolityczne otrzymywanie powłok Ni-Mo zawierających polipirol, Kompozyty (Composites), 2005, t. 5, nr 1, s. 41-45.
13. Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.: Electrolytical obtaining of Ni-Mo coatings with polypyrrole. Materials Science Forum, 2006, t. 514-516, s. 1182-1186.
14. Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.: Wpływ elektropolimeryzacji tiofenu na proces elektrolitycznego otrzymywania stopu Ni-Mo. Inżynieria Materiałowa, 2007, t. 1, nr 155, s. 21-23.
15. Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.: Wpływ polimeru nieprzewodzącego - polietylenu na własności stopu Ni-Mo. Inżynieria Materiałowa, 2008, nr 1, s. 33-36.
16. Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.: Hydrogen evolution on the polyethylene-modified Ni-Mo composite layers. Thin Solid Films, 2008, nr 516, s. 6191-6196.
17. Niedbała J.: Charakterystyka katalitycznych własności powłok Ni-Mo modyfikowanych politiofenem. Rudy Metale, 2008, t. 53, nr 8, s. 483-487.
18. Niedbała J., Karolus M., Budniok A., Łągiewka E.: Opracowanie warunków otrzymywania powłok z wbudowanym modyfikatorem polimerowym kształtującym właściwości funkcjonalne stopu Ni-Mo. Inżynieria materiałowa, 2009, nr 1, s. 40-44.
19. Niedbała J.: Electroevolution of hydrogen on the polytiophene-modified Ni-Mo composite layers. Materials Chemistry and Physics, 2009, nr 118, s. 46-50.
20. Landolt D., Podlaha E. J., Zech N.: Mathematical modeling of electrochemical alloy deposition. Zeitschrift fur Physikalische Chemie, 1999, t. 208, nr 1-2, s. 167-182.
21. Karimi-Shervedani R., Lasia A.: Mechanism of hydrogen evolution reaction on Ni-Mo-P electrodes in alkaline solutions. J. Electrochem. Soc., 1998, nr 145, s. 2219-2227.
22. Niedbała J.: Electrochemical production and characterization of Ni-Mo, Ni-Mo-P and Ni+Mo coatings. Materials Science Forum, 2006, nr 514-516, s. 465-470.
23. Niedbała J.: Electrochemical production of nanocrystalline layers containing molybdenum. Acta Metallurgica Slovaca, 2005, t. 2, nr 11, s. 166-172.
24. Niedbała J., Popczyk M., Panek J., Budniok A., Łągiewka E.: Wpływ obróbki cieplnej na proces wydzielania wodoru na elektrolitycznych warstwach niklowo-molibdenowych. Inżynieria Materiałowa, 2005, nr 1, s. 31-36.
25. Niedbała J., Wykpis K., Budniok A., Łągiewka E.: Production of electrolytic Ni-Mo alloys. Arch. Mater. Sci., 2002, t. 23, nr 2, s. 123-136.
26. Karimi-Shervedani R., Lasia A.: Surface behavior of Ni-Zn-P electrodes, evaluation of the surface roughness by in situ methods. J. Appl. Electroch., 1999, nr 29, s. 982-991.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-AGHM-0021-0085