Структура и электронные свойства пиролитических пленок-электрокатализаторов на основе диоксидов иридия и рутения тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Варламова, Татьяна Владимировна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1990 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.04 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Структура и электронные свойства пиролитических пленок-электрокатализаторов на основе диоксидов иридия и рутения»
 
Автореферат диссертации на тему "Структура и электронные свойства пиролитических пленок-электрокатализаторов на основе диоксидов иридия и рутения"

¿Г

' ад

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

НАУЧНО-ИССВДОВАТЕЛЬСЮЙ ФИЗИКО-ХИШЧЕСШ ИНСТИТУТ им, Л.Я.КАРПОВА

На правах рукописи

ВАРЛАМОВА Татьяна Владимировна

УДК 543.42

СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ПИРОЛИТИЧЕСКИХ ПЛЕНОК-ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДОВ ИРИДИЯ И РУТЕНИЯ

02.00.04 - физическая хигяя'

АВТОРЕФЕРАТ

диссерташи на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 1990

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательском физико-химическом институте им. Л.Я.Карпова.

Научный руководитель -

доктор физико-математических наук профессор Веневцев Ю.Н.

Научный консультант -кандидат химических наук ст.научный сотр. Рогинская Ю.Е.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук профессор Томаипольский Ю.Я.

кандидат технических наук доцент Провоторов 1,1.В.

Ведущее предприятие - ГосНИИХлорПроект.

Защита состоится "2/" 1990 г.

в II часов на заседании специализированного совета Д-138.02.( при ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательскс физико-химической институте имени Л.Я.Карпова по адресу: 103064, Москва, ул.Обуха, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИФХИ им. Л.Я.Карпова.

Автореферат разослан " /■/ " 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат химических наук

Аветисов А,

' 0БЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Оксиды благородных металлов (Ни ,Тг , t ) в композициях с оксидами вентильных металлов (7? , Ш ,Т« .

в последние 10-15 лет нашли широкое применение как анодные атализаторы таких важных промышленных процессов как хлорный лектролиз, очистка воды, получение водорода при электролизе во-а и т.д. Наиболее эффективными электрокатализаторами являются оппозиции с оксидом иридия ( IrQi+RuOz 5 + ТсО^ »■

1гОх + 2и0г_ + riOt )• по активности они сопоставимы с оксидно-утениевьши и оксидно-рутений-титановыми анодами, по коррозион-oii стойкости в широких диапазонах pH превосходят последние, и, эконец, являются единственными стабильными анодами для процес-ов, где происходит выделение кислорода.

Состав оксидных композиций подобран эмпирически, природа лсктрокаталитического действия и связь ее с составом и структу-оИ этих материалов выяснены далеко недостаточно. Выяснение этих роблем позволит прогнозировать создание новых оксидных электро-атализаторов и будет способствовать более полному использованию ироких возможностей, которыми обладают эти интересные с научной очки зрения и перспективные для техники Материалы.

Изучение ряда структурных и физико-химических характеристик реальный химический и фазовый состав, степень кристалличности, зличина удельной поверхности, электронные свойства) оксидных окрытий, получаемых по наиболее распространенному и применяемому промышленности методу терморазложения (пиролиза) растворов со-зй соответствующих металлов, показало существенную зависимость гих параметров, а также электрохимических характеристик покрытий г условий пиролиза (состав исходных солей,.растворитель, время температура сушки и обжига и т.д.). Систематические исследова-ия механизмов формирования пиролитических пленок и влияния усло-ий проведения процесса на физико-химические параметры покрытия гсутствуют.

Поэтому цель настоящей работы заключалась в изучении струк-уры и электронных свойств пиролитических пленок-электрокатали-аторов на основе диоксидов иридия и рутения и выясненийзаконо-ерностей, управляющих процессом формирования этих оксидных атериалов. Диссертационная работа выполнена в соответствии с лаяом научно-исследовательских работ НИФХИ им. Л.Я.Карлова.

Номер государственной регистрации темы 74041374.

Научная новизна работы. В пиролитических оксидноиридиевы и оксиднорутениевых пленках определены их реальный химический фазовый состав, морфология и структура кристаллических фаз, и на этой основе показано, что пленки являются продуктами неполн дегидратации гидратированных оксидов и , соответствен и включают гидратированную аморфную фазу и безводную кристалли ческую фазу.

Определен фазовый состав и структура кристаллических фаз в покрытиях х1гОг'{1-*)ПОг /I/, х Щ• (1-х)^ /п/»

(1-х) КиО^ ^-О^КО^ /III/. В I обнаружены два рути ных твердых раствора (на основе 1г01_ и ТсОг ), в II - одна фаза твердых растворов, но обладающих различной степенью сегре гации Ъ~- и -компонент, в III - два рутильных твердых ра вора /1аОг:- Тс^ с различным соотношением компонент

каждом из них.

Установлено, что формирование пленочных оксидных покрытий как однокомпонентных, так и многокомпонентных, проходит через стадию образования гидратированных оксидных фаз, особенности с става и структуры которых определяются характером гидролитичес ких процессов (акватацией, гидролизом и полимеризацией хлороко лексов) в исходных растворах.

На основе впервые систематически осуществленного контроля форм комплексов во всех исходных (покровных) растворах обнаруж ны эффекты взаимодействия анионных хлорокомплексов иридия с по лимерными и коллоидными формами гидролизованных комплексов рут ния и титана.

Показано, что фазовый состав и микроструктуру твердых рас воров в изученных сложнооксидных покрытиях определяет не изо-морфность крайних компонентов , /¿иОг , 7?^ , кристаллиз

ющихся в структуре типа рутила, а характер химических форм ком понентов при взаимодействии на гидролитической стадии: к одноф ности оксидных покрытий приводит взаимодействие близких по тип координационного окружения комплексов; неоднофазность оксидно-иридий-титановой системы обусловлена различной степенью гидро-лизованносхи присутствующих в растворе комплексов иридия и тит

Доказано, что гидратированный оксид (аморфный) являе соединением со смешанной валентностью ионов , обусловленнс

\

зличным лигандным окружением, и проявляет свойства плохого ме-лла, как результат аморфного строения. Гидратированный оксид идия также обладает металлическими свойствами, поэтому в целом политические пленки, состоящие из аморфных гидратированных фаз кристаллических ИиО}_ и/или « также обладают металличе-

:ой проводимостью.

Электронные свойства пленок системы х 1г02;{Х-'^)Тг01 обловлены перколяционными явлениями, свойственными для сильно однородных сред, и обладают металлической проводимостью при з>0,25, когда образуется бесконечный кластер и полупроводнико-[ми при х<0,25, где существуют изолирование кластеры на осно-

Научная и практическая значимость работы» Показанная в ране зависимость процесса формирования оксидных электрокаталити-!ских покрытий на основе 1гОх и , их структуры и мик-

ютруктуры от условий гидролитической стадии в исходных раство-¡х и пиролитической стадии позволяет управлять структурными ха-штеристиками и электронными свойствами, а следовательно и тктрохимическими параметрами электродов, контролируя условия ) гидролитической стадии.

На основе исследования фазового состава покрытий в тройной гстеме 0,5[У• (1-х)/>и02_]• О,?рекомендован со-гав(с х = 0,5) с максимальной электрохимической стабильностью реакции выделения 02.

Предложено объяснение механизма защиты от растворения ок-{днорутениевой компоненты в покрытиях систем ТгО^-8и0£ и

КиО^-ТсО^ в реакции выделения кислорода состояниями г(Ш) в смешанных кластерах &/(1У)- О - ¡¿а {13)- О -7л(Ш), зторые сформировались на основе сложного аквагидроксохлорокомп-зкса !1ч (1У)- Чц (1У)- 7/-(Ш), образованного в растворе при шслении гексахлоридным комплексом 2г (1У) димерных комплексов чтения.

Данные об участии гидратированных оксидных фаз (некоррози-шостойких) в формировании оксидных электрокаталитических по-эытий использованы для оформления авторской заявки по способу элучения коррозионностойкого электрода на основе 1!-Ог (заяв-з М483094/23-26/108639; положительное решение о выдаче автор-кого свидетельства от 30.01.89).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из вве дения, шести глав и раздела, в которой обсуждены основные резу тэты и выводы, библиографии. Диссертационная работа содержит страницы, в том числе 39 рисунков, таблиц и список цит: руемой литературы из '2 наименований.

В первой главе, представляющей собой обзор литературы, пр) ведены данные о кристаллической структуре, реальной химическом составе, электронных свойствах оксиднометаллических (оксиды ир] дия, рутения, а также их композиции между собой и с. оксидами титана, тантала и олова) пленок, полученных различными способа1 Приведены некоторые данные относительно влияния на химический состав и электрохимические свойства пленок условий их получени) При анализе литературы показана возможность образования гидраи рованных оксидов в процессе формирования электродов. Рассмотре! современные представления о строении гидроксидов переходных металлов. Вторая глава посвящена описанию экспериментальных методик, использованных при выполнении работы. В главе 3 изложены результаты исследования состава, структуры и электронных свойсз оксидноиридиевых пленок. В главе 4 рассмотрены аналогичные вощ сы для оксиднорутениевых пиролитических пленок. В главах 5 и б изложены результаты исследования смешанных хлоридных иридий-титановых и иридий-рутениевых растворов, используемых для приготовления сложнооксидных пленок соответствующего компонентного состава, а также приведены экспериментальные данные по составу, структуре, морфологии и электронным свойствам этих пленок. В заключительном разделе обсуждены полученные результаты; показано, что определяющим состав и структуру пиролитических покрытий эле_ктродов является образование гидратированных оксидных фаз на различных стадиях формирования покрытий.

На защиту выносятся - полученные данные по химическому и фазовому составу, морфологии и электронным свойствам пиролитических пленок оксидов иридия и рутения, их композиций между собой и/или с оксидом титана, а также объемных гидроксидов иридия и рутения и продуктов их терморазложения: - вывод о той, что оксидноиридиевые и оксиднорутениевые пленки являются продуктами неполной дегидратации гидратированных оксидов иридия и рутения, образованных в результате гидролитических и пиролитических процессов; на состав и структуру гидратированных оксидов влияет состав исходных комплексов

иридия и рутения в растворе;

вывод о тон, что фазовый состав и структуру кристаллических фаз в многокомпонентных покрытиях определяет не изоморфность ТгОх » ТсОг » а характер взаимодействия на гидролитической стадии гидролизованных в различной степени комплексов ¿V I 1г 1 Тс •

Апробация работы и пуо'ликации. По теме диссертации опуб-иковано 3 статьи, тезисы доклада, получено положительное реше-ие о выдаче авторского свидетельства. Отдельные разделы диссер-ации докладывались на У1 Всесоюзной конференции по малоизнаши-эеыым анодам и их применению в электрохимических процессах г.Москва, 1987 г.), Научной конференции молодых ученых химиче-кого факультета МГУ (г.Москва, 1989 г.).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава. Рассматриваются литературные данные по фи-ико-химяческим свойствам электродных материалов на основе окопов иридия и рутения, полученных различными способами: ыонокрис-аллов; керамических поликристаллических материалов, спеченных ри высоких (а- ЮОО°С) температурах; гидратированных оксидных ленок, полученных циклированием приложенного к /а - или /¿и -иоду потенциала; пиролитических покрытий,- получаемых терыораз-окением нанесенных на подложки растворов солей Ни , 1г , 7? ; напыленных (с помощью ионного пучка) оксидных пленок. Ана-из вышеуказанных данных показал, что: во-первых, электрохимиче-кие свойства номинально одних и тех же оксидов, но приготовлен-ых различными способами, отличаются; во-вторых, функциональны-:и, т.е. наиболее тесно связанными с электрохимическими свой-твами, являются следующие параметры оксидных материалов:

1) химический и фазовый состав (полнота разложения исходах соединений и превращения их в оксиды, степень гидратирован-гости);

2) нестехиометрия оксидов металлов (примесная и собственен);

3) структура кристаллических фаз;

4) морфология (степень кристалличности, пористость, вели-шна поверхности);

5) тесно связанные с составом и структурой электронные ¡войства (механизм электропроводности, электронная структура).

Рассмотренные литературные данные относительно пиролити-ческих оксидных пленок свидетельствуют о том, что реальные состав и строение этих материалов изучены совершенно недостаточш и аппроксимация их составом и морфологией стехиометрических поликристаллических оксидов ( НиО^ , и т»Д«) не возможна,

Привлечено внимание к факту содержания аква-групп и други: кислородно-водородных группировок (ОН- , НдО+) в составе лиро-литических покрытий, источниками которых могли быть неполность» терморазложившиеся гидратированные оксиды.

Показана возможность образования фаз гидратированшх оксидов в результате гидролиза большинства соединений 1г , /2и , Тс (прежде всего комплексных хлоридных солей) в стадиях приготовления раствора и термогидролиза (гидролитическая стадия). Изложены основные сведения об особенностях строения гидратированных оксидов (гидроксидов)*) переходных металлов - это высокс дисперсные с микро- и макропорами, чаще всего аморфные фазы переменного состава 1 микрогетерогенные по структуре, вследствие различного (зависящего от условий приготовления) характера распределения когерентных микрообластей (с преимущественно оксидным или гидроксоаква-онружением ионов металла).

Рассмотрены современные представления о механизме электропереноса в оксидах переходных металлов с металлической проводимостью, а также данные об электронных свойствах гидратированных оксидно-иридиевых пленок в рамках их химической и структурной неоднородности. Приведены данные о разновалентности ионов 1г и £ц в гидратированных оксидах. В связи с высокой каталитической активностью гидратированных оксидов металлов и вместе с тем малой изученностью их электронных свойств целесообразно дальнейшее изучение электронного строения этого важного для электрокатализа класса соединений.

В результате проведенного анализа литературных данных сделано заключение о том, что необходимо знать все стадии процесса формирования оксидных пиролитических покрытий, а именно,

н) В случае преобладания гидроксо- и аква-групп в первой координационной сфере используют термин "гидроксиды"; если преобладают оксо-связи, либо нет ясности в вопросе о характере окружения, обычно употребляют термин "гидратированные оксиды

вдролитическую стадию (гидролиз комплексных солей) и пиролити-»скую стадию, и решить вопрос - каким образом они определяют эальный состав и структуру данных покрытий.

Вторая глава. Описаны условия получения и экеперименталь-ге методы исследования пиролитических пленок на основе оксидов зидия и рутения; гидроксидов иридия и рутения и продуктов их зрмообработки, послуживших в качестве модельных объектов при ¡следовании пленок; а также растворов хлоридных солей иридия,, чтения и титана (простых и смешанных), которые использовались качестве исходных для нанесения на подложку. Исследованные в зботе пленки оксидов иридия и рутения и пленки сложного соста-э X 1г02-(-/-х)£иОг , Х1г01-(/-х)Тс0£

це х - мольная доля оксидноиридиевой компоненты - изменяется интервале от 0 до I, были сформированы на титановых и кварце-а1х подложках путем нанесения на последние водных растворов со-гветствующих хлоридных солей с последующим высушиванием при эмнатной температуре и пиролизом солевой массы при 200-700°С э воздухе. Гидроксиды иридия и рутения получали с помощью ще-эчного гидролиза 0,5 М растворов хлоридных солей 2л и £г/ ри 80°С. В качестве исходных солей для приготовления водных и элянокислых растворов использовались , I

валификации ХЧ, ЦцОНаз , квалификации Ч, и ТсССу , ква-ификации ОСЧ.

Исходные (покровные) растворы изучались методами объемного имического анализа, оптической спектроскопии в УФ-видимой об-асти и циклической вольтамперометрии для определения в них остояния хлоридных комплексов иридия, рутения и титана и нали-ия взаимодействия между ними (в случае смешанных растворов).

Химический состав оксидных пленок и объемных гидроксидов 1г и Ни исследовался с помощью термографического, ИК-спек-роскопического и микрорентгенспектрального анализов. Рентгено-рафические, электронно-микроскопические и электронографиче-кие методы использовались для изучения фазового состава, мор-ологии образцов, а также структуры кристаллических фаз в них. а основании рентгеноэлектронных спектров валентной зоны (ВЗ) остовных уровней , НиЗс/ , СН£ данных объектов

олучена информация об их электронных свойствах.

Третья глава. В данной главе приводятся и обсуждаются езультаты исследований, целью которых было определение реаль-

ного состава, структуры и электронных свойств пиролитических пленок, получаемых пиролизом растворов хлоридов иридия, и выяв' ление влияния на вышеуказанные характеристики состояния хлорид ных комплексов иридия в исходных растворах (степени окисления ионов иридия, степени гидролизованности комплексов) и режима пиролиза. Представляются также .результаты.параллельного аналогичного -исследования гидратированных оксидов (гидроксидов) ири дия, целесообразность которого обусловлена предполагаемой возможностью содержания этих фаз в пиролитических пленках.

Предварительно определялось состояние исходных растворов (pH, концентрация, состав комплексов, степень окисления ионов иридия). Для приготовления пленок использовали: водный раствор гексахлориридиевой кислоты (данный раствор и получаемые из него продукты обозначим А) и солянокислый, 0,1л/ , раствор три-хлорида иридия (раствор и продукты из него обозначим В). С помощью объемного химического анализа и электронных спектров поглощения установлено, что 0,1 М раствор А (рН= 1,1) содержит только ыономерные гексахлориридиевые комплексы /л (1У), [It-C£(]z~ , состояние которых не изменяется в течение 1,5 месяцев вследствие их инертности к процессам гидролиза в данных условиях. В растворе В содержится Що комплексов ,

остальное - частично акватированные хлорокомплексы переменного состава, [irCti-xCMiBjx]^'*-*' , где х = 1,2,3, которые уже в течение 12 дней образуют полиядерные формы.

Химический анализ гидроксидов А и В показал, что гидро-ксид А содержит иридий в степени окисления (1У), В содержит 25% Ш) и 75$ (1У); брутто-состав А и В мало различается: _на моль оксида иридия приходится 3,0 + 0,2 моля fjz0 • На основе совокупности данных термографического, рентгенографического и ИКС-анализа сделаны следующие заключения о процессах дегидратации и кристаллизации гидроксидов А и В:

1. Гидроксогруппы сохраняются в гидроксиде А вплоть до 550°, а в гидроксиде В лишь до 350°.

2. Образование оксосвязей —Ir—0—Jt— при удалении воды

из оловых групп Л>2> r-W^ п. ) в гидроксиде А \ / п

проходит при более высокой температуре (260-320") нежели в гидроксиде В (230-300°С).

3. Кристаллизация рутильной фазы IrD« в гидроксиде А на-

С

чинается раньше (300-320°) нежели в гидроксиде В (380°). )зличия в дегидратационных процессах связаны с различней в ш.составе 'и строении гидроксидов, о чем .свидетельствуют дан-»ie рентгеноэлектронных спектров.

Рентгеноэлектронные спектры ос|овных уровней и

W воздушно-сухих гидроксидов А и В различаются по форме эксимумов. Максимумы дублета Irfyf S/z и lt-^% и ¿T/J7' ' А являются ассиметричными с высокоэнергетической стороны и орошо описываются гауссианой с коэффициентом ассиметрии I = 1,77, что. свидетельствует о наличии металлических свойстз гидроксида Ж Максимумы тех асе остовных электронных уровней идроксида В удовлетворительно описываются лишь комбинацией имметричной и ассиметричной гауссиан в соотношении 2Ъ%:1Ъ%. ти данные в совокупности с данными химического анализа по тепени.окисления ионов иридия в гидроксидах позволили сде-:ать вывод о том, что в образце В участки, содержащие 7л(1), [вляются полупроводниковыми, а области с 1г (1У) обладают [еталлическими свойствами. Энергии связи максимумов •идроксидов А и В практически не отличаются и составляют >1,8 эВ. Отсутствие изменения Ес максимумов гидра-

:ированных оксидов 1г(Ш) и гидратированных и безводных окси-юв //-(1У) отмечалось в литературе. Энергии связи OÍS ¡лект^онов - 531,2 у гидроксида А и 530,8 у В - указывают на со, что в первом случае все атомы кислорода входят в ОН груп-ш (т.е. формула гидроксида А - Ir(OH)¿/ ), а в гидроксиде . 3, наряду с гидроксогруппами, присутствует решеточный кислород.

Различные состав и строение гидроксидов являются отражени-зм различной природы хлоридных комплексов в растворах А и В. Воздушно-сухой гидроксид А образован гидролизом только мономерных гексахлоридных комплексов Ir (1У), поэтому ионы иридия в нем координированы преимущественно однородными по строению кислородно-водородными группировками (ОН-группами по данным ■ рентгеноэлектронных спектров 0 - уровней). Гидроксид В получен из раствора, в котором присутствовали как комплексы

Jr(iy), так и комплексы Гг(Ш)> причем последние со смешанным (аква-, хлор-, гидроксо-) лигандным составом и частично полимеризованные. В результате, химический состав (и соответ-

ственно структура) образца В оказались в значительной степени неоднородными: присутствуют микрообласти как с оксидным (вследствие наличия полимерных форм уже в растворе), так и гидрокс»-дква-окрукением ионов Jí-(ffi) и 1У). Неоднородность координационного окружения ионов иридия в гидроксиде В, отклонение состава продукта пиролиза гидроксида В от стехиометрии h-Oz приводит к затруднению кристаллизации рутильной фазы lr-0t

Химический брутто-состав оксидноиридиевых пленок А и В, сформированных при 450°С отвечает формулам I^-ZH^O и

If0¡;H¿0 i соответственно (по данным рентгенспектрально-го анализа содержание хлора в них ¿ Ъ%). Гидратированность пленок диоксида иридия подтверждают данные ИК-спектров поглощения (присутствуют полосы поглощения в области валентных колебаний ОН-связи). Частоты этих полос поглощения пленок А и В совпадают с частотами полос гидроксидов А и В; это позволяет заключить, что в пленках существуют области, содержащие кислородно-водородные группировки - молекулы Н20 и ОН-группы), которые по химическому и электронному отроению близки к соответствующим гидроксидам. Данные об удержании "воды" в соответствующих пленках и гидроксидах согласуются между собой.

Рентгеноэлектронные спектры остовных уровней Ir Vj-и OIS ~ пленки А, сформированной при 450°С, показывают некоторые отличия от спектров этих же уровней воздушно-сухого гидроксида А. На спектре наблюдаются 2 ассиметричных ( c¿ = 1,77) дублета /г У/ с Ес = 62,2 и 64,8 эВ (I дублет) и 63,8 и 66,6 (П дублет), значения Ес дублета I совпадают с литературными данными для монокристалла JtD¿ . Максимум, отвечающий аналогичному уровню в спектре пленки В, также не может быть описан только одним дублетом, однако разложение на 2 дублета методом деконволюции не дало удовлетворительных результатов (отличие в энергии связи двух дублетов меньшее по сравнению с пленкой А). Максимумы, соответствующие OIS1- уровням,в указанных спектрах пленок представлены тремя составляющими с различающимися Ес , обусловленными присутствием решеточного кислорода, кислорода в ОН-группах и кислорода в молекулах Н20. Из приведенных данных сделано заключение, что ионы иридия находятся в двух различных состояниях окисления - состояния, близкие к 1У с различным лигандным окружением.

Рентгено- и электронографические исследования оксидноири-левых пленок, сформированных при 350-550°С из раствора А, по-азали, что первая кристаллическая фаза, обнаруженная в пленах с Т0 = 350°С, является текстурированной фазой гидратирован-ого оксида иридия со структурой рутила (значительно увеличены-ериоды решетки по сравнению с периодами безводного Ъ-02 ). акая структура связана псевдоморфными соотношениями с появляю-ейся при 400°С безводной фазой 1гОг (также текстурирован-ой). Следует отметить, что текстурированная фаза наб-юдалась и при кристаллизации гидроксида иридия. Появление' екстуры обусловлено цепочечным строением предшествующих твер-,ой фазе гидроксида полиядерных оксогидроксокомплексов иридия, :оторое и определяет в дальнейшем ориентированный рост кристал-шческой безводной фазы . Сделано заключение, что такой характер кристаллизации оксидноиридиевых пленок является след-¡твием проявления топотактических взаимоотношений в ряду фаз, зозникающих последовательно при дегидратации гидратированного жсида иридия: аморфный гидратированный оксид иридия (построений из цепей типа (I))-»- кристаллический гидратированный

эксид иридия, текстурированный -безводный

(I)

Методом просвечивающей электронной микроскопии установлено, что в пленках существуют аморфные и кристаллические области (с размером кристаллитов 400-1500 й), электронографический анализ показал наличие двух кристаллических фаз - безводной и гид-ратированной.

Рентгенографические исследования пленок В с Т0 = 450°С свидетельствуют о том, что они имеют гораздо менее совершенную кристаллическую структуру по сравнению с аналогичными пленками А (рефлексы на рентгенограммах малоинтенсивные и сильно уширенные). Методом потенциодинамических кривых определено, что пленки В имеют большую удельную поверхность в сравнении с пленками А.

Как видно, общим для пленок А и Б является их неоднородность и присутствие различных форм гидратированных оксидов ири дия. Однако, наблюдаются и существенные их отличия:

- пленки А содержат больше кристаллической, хорошо сформирован ной безводной фазы 7/-^ по сравнению с пленкой В;

- аморфная фаза в пленке А гидратирована значительно выше, чем в пленке В;

- развернутость поверхности аморфной составляющей в пленке В выше, чей в пленке А.

Таким образом пленочные покрытия, получаемые пиролизом ■ водных растворов хлоридов иридия, являются продуктами неполной дегидратации гидратированных оксидов иридия, образующихся либо на гидролитической, либо на пиролитической стадии формирования пленок. Последние, обладая различным составом (содержание воды, степень окисления иридия) и строением в зависимости от характеристик исходных хлоридных растворов, определяют особенности структуры, состава и морфологии пленочных электродов: различное содержание аморфных и кристаллических фаз, различный их состав и степень ориентированности, величину поверхности покрытия.

Глава 4. Изложены результаты исследования состава, структуры и электронного строения пиролитических пленок диоксида рутения и гидроксида рутения, в результате сопоставления которых предполагалось получить информацию о влиянии степени гид-ратированнооти на строение и другие физико-химические свойства оксидно-рутениевых электродов.

Согласно термографическому анализу брутто-состав воздушно-сухого порошка гидроксида Ни отвечает формуле Вм02-5Цг0 .

Кристаллизация при дегидратации, гидроксида начи-

нается раньие, чем в пленках, и при 400° продукт разложения обладает узкими, интенсивными дифракционными максимумами. В отличие от .этого рефлексы на рентгенограммах пленок вплоть до 600°С неинтенсивны и уширены. На основании рентгенографического определения размера кристаллитов и степени кристалличности пленок оксида рутения, приготовленных при 200-600°С, показано, что данные пленки в области температур 300-600°С представляю: собой частично аморфизованные материалы, кристаллическая рутильная фракция которых состой® из кристаллитов размером 'от 16 до 25 нм.

'ис.1. Степень кристаллично-ти К (I) .и размер кристал-

:ита D (2) оксидно-рутение- л,им к.ч.

ого покрытия в зависимости т температуры обработки ленок.

Данные ИК-спектров погло-ения свидетельствуют о присут-твии в составе гидроксида /тения и оксидно-рутениевых пенок как молекул H¡_0 , ак и гидроксильных групп, эисутствующая в этих спедтрах

noca 1870 см"1, как было показано с помощью метода дейтериро--шя образцов, обусловлена наличием "очень сильной" водород-í связи, 50 кДж/моль. Последняя наряду с системой водородных 13ей с обычной энергией, 30 кДк/моль, обуславливает взаимо-!ствие макромолекул типа:

ОН HtP 0f/ \ W

*

.0-

H¿0

..о-

он

-О■

у-о.

о//

-ОН

(I)

бразованием неупорядоченной фазы гидроксида рутения.

Такое представление о строении гидроксида Ни согласует-с данными рентгеноэлектронных спектров остовных уров-

, на которых наблюдаются 4 пика за счет существования ато-кислорода в составе различных кислородно-водородных группи-эк ( 0 , ОН" , Н20 и т.д.).

Спектры остовных уровней /¡и3 гидроксида выявляют ¡1 с различными энергиями связи, что соответствует раз-

арядным ионам /1и с различным координационным окружением ¡имущественно оксо- или аквагидроксоокружением). Температура юй дегидратации (с точностью, определяемой чувствительно) ИК-спектроскопии к присутствию кислородно-водородных груп-

пировок) для гидроксидов практически совпадает с температурой кристаллизации - 400°С, для пленок она выше 600°С.

В пленках с.помощью рентгеноспектрального анализа обнаружены примеси хлора вплоть до 600°С. Наличие в ИК-спектрах пленок полосы 1370 сек"1 с низкочастотным ассиметричным крылом в совокупности, с данными о присутствии хлора указывает на образование водородной связи типа -0-Н...С1" и позволяет заключить, что хлор способствует удержанию в пленках воды, играя роль протон-акцепторного аниона.

Рентгеноэлектронные спектры валентной зоны (ВЗ) воздушно-г сухого гидроксида и пленок, сформированных при разных температурах, приведены на рис.2. 1«0,8

Рис.2. Рентгеноэлектронные спектры валентной зоны: й - оксидно-рутениевой пленки

Г 8

с Т0 = 500°С,

оксидно-рутениевои пленки с Т0 = 300°С, гидроксида рутения.

' Сопоставление спектров ВЗ оксад но-рутениевой пленки с Т0 = 500°С и гидроксида рутения позволяет сделат] следующие выводы. Гидроксид рутения обладает свойствами плохого металла поскольку имеет меньшую плотность электронных состояний на уровне Фер ми по сравнению с безводной пленкой • ; Ц.иО^ (меньшая концентрация свобод ных электронов) и большую ширину зо ны за счет появления вблизи ее края локализованных уровней флуктуацион-ной природы, характерной для аморфных соединений. Гидроксид рутения -индивидуальная фаза, хотя в нем и имеются типичные для гидратированш

ксидов неоднородности в лигандном окружении ионов металлов неимущественно оксидное или преимущественно гидроксидное), зскольку в-спектре ВЗ наблюдаются наряду с максимумами 02р -^стояний, присущих спектрам ВЗ безводного ДцОг , новыь 02р-мосы и только одна единственная полоса -состояния,

спектрах оксидно-рутениевых пленок с Т0 =300 й 400°С присут-:вуют как полосы безводного ,• так и полосы гидроксида .

тения, что свидетельствует о гетерогенности пленок и их непол-й степени дегидратации. Отличие характера пиролиза оксидно-тениевых пленок от процесса, проводимого в сухих кристаллогид-тах £иС1з ■ х/^О , где сначала происходит дегидратация сла-связанных молекул 1^0, а потом разложение хлорида и окисле-е в , позволяет сделать вывод о том, что гидратирован-

я фаза в пленках образуется еще на гидролитической стадии -растворе или при термогидролизе солевой массы на подложке еле высушивания.

Пятая глава. Рассмотрены результаты исследования состава, руктуры, морфологии и электронных свойств оксидных иридий-гановых (ОПТ) пленок х (/-х)72 Пг (где х - мольная чя оксида иридия), сформированных при 450°С, и пленок соста-

0,3 1гОг-о,?ТсО^ (с минимальным содержанием благород-1 компоненты, при котором обеспечивается высокая электрока-гитичсская активность электродного покрытия) с Т0 =200*800°С.

С помощью метода оптической электронной спектроскопии бы-изучено состояние хлоридных комплексов иридия в покровных ;творах. При этом установлено, что в свежеприготовленных шанных иридий-титановых хлоридных растворах спектр исходно-мономерного комплекса [1гС£(]г~ не меняется. Однако, словиях, благоприятных для процесса полимеризации и коллои-бразования гидролизованной титановой компоненты (в 2.М НС£ ' С£у подвергается существенному гидролизу - до форм

(ОИ)х СУ 2 ~ > гДе х = ЗЛ) - а именно, при выдержке времени или нагревании смешанных иридий-титановых растворов предварительной (до смешивания) аналогичной обработке некого раствора хлорида титана - наблюдается увеличение интен-ности полос в спектре без какого-либо сдвига

максимумов. Такой эффект объясняется сорбцией комплексов ция на поверхности коллоидных частиц гидратированного оксида

гитана (образующихся в результате дальнейшего гидролиза и поликонденсации гидроксохлорокомплексов титана в результате старения или нагревания), что приводит к неоднородному распределен® комплексов иридия в объеме раствора (их локальному концентрированию) и как следствие - нарушению закона светопоглощения Ламберта-Бэра. Таким образом, в смешанных иридий-титановых растворах титановая компонента находится в виде коллоидных частиц гидратированного оксида титана или крупных полимерных форм гидроксохлорида и гидроксида титана, а иридиевая компонента -в виде моноыерных комплексов [1гС£(]г~ , частично сорбированных на поверхности коллоидных частиц ГОТ.

С помощью термографического и рентгенспектрального анализов был определен химический состав ОИТ-пленок с х=0,3, сформированных при температурах 200-500°С. Результаты свидетельствуют о том, что пленки 0,5ХгОг.' 0/7ТсОг являются существенно менее гидратированными по сравнению с пленочным оксидом иридия при 450°С ОИТ-покрытие является практически безводным, в то вр мя как оксидно-иридиевая пленка содержит 2 моля Н20 на моль

. Данные ИК-спектроскопии подтверждают вышеуказанные результаты: на спектрах пленок (7-*) не наблюдается полос деформационных колебаний Н20 (1600 си--''), а присутствуют только очень слабые полосы валентных колебаний 0-Н свя; (3400 и 3170 см-1).

Рентгенографические исследования показали, что ОИТ-пленю являются Зх-фазныии: фаза анатаза, образованная ТсО^ , опр деляется только в пленках с х<0,3, в остальных составах присутствуют следы этой фазы; кроме того в ОПТ-пленках присутствуют 2 фазы твердых растворов оксида иридия и оксида титана со структурой рутила - фаза I и фаза П, для которых определен параметры элементарной ячейки Л и С в широком диапазоне составов. Зависимость этих параметров для фазы I близка к Ве-гардовской, если для крайних компонентов взяты значения безвс ных кристаллических 1гО£ и 72'^ . Параметр а фазы Г мало меняется по сравнению со значением Л для оксидноирид! евой пленки (4,554 £), которое оказалось существенно выше периода О. в безводном 1гО± . Из этого сделаны выводы, что, во-первых, в состав фазы П входит в основном оксид иридия, и во-вторых, оксид иридия гидрамрован (по данным ИК-спектросю

ского анализа)»

Из данных ИК-спектров ОИТ-пленок в области валентных коле-ний ;,'-0 связи сделано заключение об электронных свойствах :сидной иридий-титановой системы. Маскировка полос, отвечающих 1лебаниям Ке-О-Ме связей в конденсированных октаэдрах (400-800 Г*), внутризонньш поглощением в составах с хэ=0,25 свидетель-■вует о металлических свойствах бинарных оксидов в.этой обла-:и составов, вследствие образования бесконечного проводящего [астера ( обладает металлической проводимостью) [2].

Таким образом, в отличие от-оксидных рутений-титановых юдов (ОРТА), в ОЯТ-покрытиях, во-первых, не удается получить |Лько одну кристаллическую фазу твердых растворов; во-вторых, ;ердые растворы являются фазами со статистичес-

ш замещением ионов титана ионами иридия в рутильной решетке юэтому они устойчивы вплоть до 800°С), а не твердыми раствори с ближним порядном как в ОРТА [з].

Причина различий в фазовом составе и микроструктуре твер-IX растворов в ОИТ-покрытиях и ОРТА заключается в особенностях ¡аимодеиствия компонентов на гидролитической стадии (в раство-|х). В ОИТ-спстеме сорбционное взаимодействие части негидрро-[зованных комплексов [1гСс поверхностью коллоидных юлимерных) форм гидратированного оксида титана приводит к шкому диспергированию атомов 1г в титановой компоненте и ¡зданию в результате пиролиза фазы твердых растзоров (Г1,1г)0,д замещением на атомном уровне. Не контактирующие с поверхностью гдратированного оксида хлор-иридат-ионы подвергаются термораз-жению изолированно и дают начало фазе П, обогащенной иридие-)й компонентой. Взаимодействие более гидролизованных комплек->в рутения с гидратированным оксидом титана осуществляется :рез полимерные (коллоидные) формы обоих компонентов. Поэтому результате пиролиза образуется фаза рутилышх твердых растзо->в с ближним порядком, где рутениевая и титановая компоненты ¡ходятсл в виде статистически перемешанных оксидно-рутениевых оксидно-титановых микрообластей размером 15-20 X [3].

Шестая глава. Проведено изучение процесса формирования пиитических оксидных придип-рутениевых покрытий с общей фор-'лой и их строения. Целью исследований

1ло выявление влияния условий приготовления на структурные

особенности пленок.

С помощью оптических электронных спектров поглощения (в УФ-ьидимой области) и вольтамперсметрии на К- электроде был изучены формы существования комплексов £>ц и /л- в смешанны растворах хлоридов /¿и и /л . Обнаружено, что в области со ставов 0,7> Х> О (область В) происходит редокс взаимодействие димерных хлорогидроксокомплексов рутения ) и гск

сахлорокомплексов иридия ( //-($) ) и образование смешанных

-комплексов. В области А (0,7^Х<1,0) из-меныдей кислотности растворов наряду со смешанными "молекулярн ми" формами существуют агрегаты (полимерные или коллоидные обр зования) более сильно нелели в области В гидромзованных -комплексов, связывающихся с Хг -комплексами более слабыми сор ционными силами, но также приводящими к восстановлению ионов иридия до состояния

Мм).

Состав и структура пиролитичсских покрытий, сформирована при Т0 = 200-?700о, изучены с помощью рентгенографического и ИКС-анализа.

Рентгенограммы всех составов, подвергнутых пиролизу при Т0 = 450°, содержат достаточно интенсивные линии только одной фазы со структурой рутила. Были рассчитаны параметры элемента! ной ячейки этой фазы а , с , с/а . Непрерывные изменения а , С от состава пленок и однофазность свидетельствуют об образовании твердых растворов со структурой рутила во всем диапазоне концентраций.

Сопоставление значений периодов элементарных ячеек и интенсивности рефлексов рутильной фазы пленок с 10 = 450 и 700°, а также однофазных полностью закристаллизованных твердых растворов в системе , полученных твердофазным синтезо! при 1000°, привело к заключению, что наиболее эффективные эле] трокатализато_ры - пленки с Т0 = 450° - состоят из аморфной фазы и кристаллической фазы твердых растворов. Отсутствие линейной зависимости периодов ячейки в области А и существование-линейной, близкой к закону Вегарда зависимости в пленках области В позволяет сделать вывод об обогащении кристаллической фазы в пленках А рутениевой компонентой, и как следствие - 061 гащение аморфной фазы иридиевой. И даже при полной кристалличности (пленки с Т0 = 700°) отклонения от линейной зависимости

ю.З. Зависимость ipaueipoB элемен-рной ячейки а С от состава енок в оксидно-дий-рутениевой стеме (х - моль-я доля оксида идия).

* -Т0 = 700 Т

а= -[(*) и ¡--¿С*) оохра-ются, что говорит большей микроне-нородности крис-ллпческой фазы области А, кото-ю можно квалифи-ровать как твер-з растворы с мним порядком, зутствие таких feiciOB в обла-

1 В свидетельствует о большей гомогенности в распределении 'г/ - и //- - составляющих пленки.

По характеру ИК-спектров продукты пиролиза областей А и В 1вственно различаются. В спектрах пленок области А вплоть до

наблюдаются полоса поглощения колебаниями связи Ir—Ct [олоса с V = 1880 см--'-, которая нами в спектрах гидроксида / и пиролитических пленок НиОг (глава четвертая) отне-:а к поглощению сильной водородной связью, существующей между очечными полимерными молекулами, построенными из октаэдри-ких аквагидроксооксокомплексов flu . Неожиданным результа-было отсутствие этих полос в пленках области составов В. аточные гидроксогруппы, согласно ИК-спектрам, присутствуют эльшинстве составов вплоть до 550°, лишь составы, значитёль-

но обогащенные 1г -компонентой, полностью дегидратирована узг-е при Т>350. В целом спектры области А являются суммой спек ров продуктов пиролиза индивидуальных компонентов (гидратирова ного оксида (¿и и хлороаквагидроксокомплексов ).

В спектрах области В такая аддитивность полностью отсутствует.

Эти результаты ИК-спектров в совокупности с рентгснографи ческими данными позволяют сделать вывод, что в лиролитических пленках А существуют микрообласти, обогащенные /¿и - или /л-компонентой, а в пленках В зти компоненты распределены более однородно.

Наличие кикронеоднородности по составу в пленках области и отсутствие ее в области В четко коррелирует с существование!» кластеризованных форм гидратировалних XV -комплексов, взаимодействующих с 1г -компонентой на гидролитической стадии в растворах области А именно в таком виде, и образованием смеша1 пых "молекулярных" форм @и({р)- - Ь-(/[/) -комплексов в

растворах В, которые и определили тонкое диспергирование ■ и 1г -компонентов в пиролитических пленках области В ... . Найденный нами в оксидных Рм покрытия;: эф-

фект тонкого диспергирования компонентов,позволиющих ли вдаии действовать дург с другом может проявиться л особенностях эле рохимического поведения смешанного покрытия по сравнению с 1гО!_ - или ИцО^ -электродами.

Вследствие того, что в соединениях переходных металлов, обладающих рядом стабильных степеней окисления работает принц "контролируемой" валентности, то и в гидратированных формах фрагментов оксокомплексов - На - Ли - 1г- - (образующихся при контакте с электролитом), согласно значениям редокс потенциал пар $</&)/и 1г&)11гШ) можно оквдать ь оксогидрс ксоакваокружении стабилизации состояний окисления КчОУ) сои яниями 1г(ё) . В этом случае ионы 1г($) будут преиптствс вать окислению ионов ки(1У) в анодных процессах в указанном выше фрагменте, и образованию более коррозиоппонестойких высших оксидов рутения - Д-и НиОу . И, следовательно, си билизировать КцО^ в таких анодных реакциях.

Для того, чтобы установить влияние замещения рутениевой компоненты на иридиевую и условий приготовления на структуру покрытий эмпирически найденого ряда составов 17,$[х , (¿-х)ЦиО^- ОТ-ТсО^ с хорошими электрокаталитическими и ко]

¡ионными свойствами, исследовано состояние комплексов , / и 71' в исходных смешанных растворах. Оптические злектрон-; спектры поглощения смешанных растворов получены для соста-з с х = 0,2; 0,3; 0,5; 0,7; 0,8. Установлено, что эти спектры дебны спектрам, измеренным для бинарной иридий-рутениевой ;темы. Однако, существенное их отличие состоит в том, что по-;ы,характерные для комплекса [ТгС^]^ » появляются уже в ;тавах с х^.0,3, тогда как в спектрах системы /у—Цц 1ько при хг^0,5. Сделан вывод, что в растворах системы 1а--- 7"г с х^:0,5 содержится меньше комплексов 1гф) . Это >ясняется частичным взаимодействием комплексов рутения в раст->е (являющихся восстановителем при взаимодействии с[ТгСбе]2') юлимерными и/или коллоидными формами гидратированного оксида ;ана. Таким образом, в растворах системы Тг - Ди. - Тс наблю-)тся формы взаимодействия между компонентами, присущие как шрной системе Ъ— £г/ , так и системе Кц -72 : в первом гчае это редокс-, во втором - сорбционное взаимодействие.

По данным рентгенографии кристаллические фазы в пленках '[хТгОг.-у-х) ИчО^. О/ЪОг. (Т0 = 450 * 700°С) образованы гмя твердыми растворами со структурой рутила. При объяснении [роды этих фаз приняты во внимание следующие данные: I) крис-[лическан фаза системы //-<£- ТсОг_ также содержит два твер-: рутильных раствора (I и П), причем с близкими для тройной ¡темы значениями и ¡^ соответствующих рефлексов;

: I - твердый раствор, существующий в широком диапазоне кон-траций, П - твердый раствор на основе ; 2) в системах

г01 - Д/^ и ¡^цОц. - ТсО^ обнаруживается только одна а твердых рутильных растворов. Причем, первый устойчив вплоть 800°С, второй распадается на фазы и ТсОг при

600°С; 3) в системе 1гОг - 4 наблюдается тенденция к личению межплоскостных расстояний в кристаллической решетке мере увеличения доли иридиевой компоненты в составе пленки, ример, для пленки с Т0 = 450°С и ¿(¡г . отвечающие реф-:су 101, изменяются от 2,527 до 2,536 1 и от 2,559 до 2.578А, тветственно. Это согласуется с большим значением (¿^ для

- 2,582 А; 4) обе фазы твердых растворов системы ойчивы вплоть до 700°С.

Таким образом, сделано заключение, что обе фазы твердых

растворов 1г01 - Ди02-ТШг. -системы содержат как иридиевую, та! и рутениевую компоненты. Причем фаза П этими компонентами существенно обогащена, т.е. [1г]+-[£м] • Фаза I - это твердый раствор (!>-,£, ,T¿ )й\ с замещением компонент в широкс диапазоне концентраций. Такой фазовый состав пленок с,$[х .^-хУЯиО^'^^ТЮ^ определяется тем, что рутениевые комплексы в исходном растворе взаимодействуют как с гексахлоридом иридия, образуя полимерные формы типа ДиОУ)-1г(/П) так и с коллоидными формами гидратированного оксида титана (со] ционное взаимодействие). Полиядерные рутений-иридиевые комплею являются основой для формирования на стадии пиролиза фазы П, ш лоидные оксидно-титановые формы - предшественники фазы I.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Проводится анализ и обсуждение совокупности полученных да ных. В результате делается вывод о том, что участие гидратиро-ванных оксидных форм как на гидролитической, так и на пиролити ческой стадиях формирования покрытия является общей и наиболее принципиальной чертой, определяющей состав, структуру и электронные характеристики всех изученных оксидных электрокатализаторов. В одно- и многокомпонентных системах участие гидратиро-ванных оксидов обеспечивает образование высокодисперсной прони занной большим количеством макро- и микропор матрицы, где пран тически ко всем элементам объема есть доступ со стороны электр лита. Именно гидратированные оксидные фазы регулируют размер и характер распределения зерен кристаллических фаз, т.к. зарок дение последних происходит в матрице гидратированных фаз.

В. изученных многокомпонентных системах фазовый состав и характер распределения исходных оксидных компонентов (что имее важное значение для строения и электронных свойств электрокатг литического центра) определяют процессы взаимодействия продуктов гидролиза исходных солей и природу этих продуктов. Степей диспергирования компонент в оксидных фазах в покрытии зависит от того, в форме изолированного комплекса или в форме кластер; агрегата гидроксилированных исходных комплексов происходит вз; имодействие компонентов друг с другом в растворе.

Как показано в настоящей работе, гидратированные оксиды иридия и рутения являются фазами со смешанной валентностью

энов и £ц , обусловленной их различным координационным кружением (оксо-, гидроксо-, аква-груплами).

Таким оо'разом, именно гидратированные оксидные фазы обеспе-лвают такое важное для электрокатализа свойство, как легкость зменения электронного строения и химического состава активного ентра под воздействием адсорбированных ионов и инжекции элект-онов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате комплексного физико-химического исследования еального состава, структуры и электронных свойств эффективных ксидноиридиевых и оксиднорутениевых пленочных электрокатализа-оров, а также многокомпонентных систем на основе оксидов ири-ия, рутения и титана получены следующие результаты. . Показано, что оксидноиридиевые и оксиднорутениевые пленки отличаются по реальному составу от поликристаллических оксидов стехлометрического состава и представляют собой продукты неполной дегидратации гидратированных оксидов На к. 1г- , соответственно, и содержат гидратированную аморфную и безводную кристаллический фазы. „ Установлено, что формирование пленочных покрытий на основе оксидов иридия и рутения проходит через стадию образования гидратированных оксидных фаз, особенности состава и структуры которых определяются характером гидролитических процессов (акватацией, гидролизом и полимеризацией хлорокошлексов) в исходных растворах.

!. Доказано, что фазовый состав и микроструктуру твердых растворов в изученных многокомпонентных покрытиях определяет не изоморфность крайних компонентов 1./-¿^ , Яи^ , Ти02 , кристаллизующихся в структуре рутила, а характер химических форм компонентов при взаимодействии их на гидролитической стадии.

к Показано, что гидратированные оксиды 1г и Аи являются соединениями со смешанной валентностью, обусловленной различным лигандным окружением ионов металлов. Электронные свойства пленок системы - а-х)Т10£

обусловлены перколяционными явлениями, свойственными сильно неоднородным средам.

з. Разработан способ получения коррозионностойкого электрода на основе /д^ ;' предложен механизм стабилизации ионов в редокс-процессах в бинарной системе х1гОг'(-/-х)РиО±

ЛИТЕРАТУРА

1. Wertheim G.K., Guggenheim H.J. Conduction-electron screening in metallic oxides: Ir02 . Phys. Kev. В., 1980, v.22, 4680-4-683.

2. Рогинская Ю.Е., Галямов Б.Ш., Белова И.Д., Шифрина P.P., Кожевников В.Б., Быотров В.И. Металлические кластеры в твер дых растворах 7?/-^ ^fyr ^ и электрохимические свойства ОРТА. - Электрохимия, 1982, т.18, в.10, 1327-1333.

3. Roginskaya Yu.£., Belova X.D., Galayamov B.Sh., Chibirova P.Kh., Shifrina R.R. - On the character of solid solutions in ruthenium-titanum oxide anodes. - I.later. Chem. Pbys., 1989, v.22, 203-229.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Белова И.Д., Шифрина P.P., Рогинская Ю.Е., Попов А.В., Варламова Т.В. ИК- и рентгеноэлектронные спектры оксидно-рутениевых пленок и гидроксида рутения. - Электрохимия, 1987г. т.23, вып.9, с.1208-1214.

2. Белова И.Д., Варламова Т.В., Шифрина P.P., Рогинская Ю.Е. Микрогетерогенность пленочных оксиднорутениевых и оксидно-иридиевых анодов. - Тезисы докладов У1 Всесоюзного совещания "Малоизнашиваемые аноды и применение их в электрохимических процессах", Москва, 1987 г., с.13.

3. Belova I.D., Varlamova T.V., Galyamov B.Sh., Roginskaya Yu Shifrina R.R., Prutchenko S.G., Kaplan G.I., Sevostyanov Ц The composition, structure and electronic properties of thermally preparad iridium dioxide films. - Hater. Chem. Pbys,, 1988, v.20, p.39-64.

4. Варламова Т.В., Белова И.Д., Шифрина P.P., Галямов Б.Ш., Рогинская Ю.Е., Веневцев Ю.Н. Состав, структура и электрон ные свойства оксидных иридий-титановых пленок. Журнал физи ческой химии, 1990, т.64, № 2, с.385-392.