Подробное описание документа

   Фазы Руддлесдена - Поппера lasrm11-xm2xo4±δ (m1, m2--fe, co, ni) как перспективный электрокатализатор реакций выделения кислорода и окисления мочевины / Синицын П. А., Кузнецов В. В., Левченко С. В., Аверина Ю. М., Болдырев В. С. // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2024. - № 6. - С. 103-123.

Фазы Руддлесдена - Поппера LaSrM11-xM2xO4±δ (M1, M2--Fe, Co, Ni) обладают высокой каталитической активностью в анодной области потенциалов. Вследствие низкого перенапряжения реакции выделения кислорода их можно использовать в качестве анодных материалов в процессе электрохимического получения водорода. Установлено, что оксиды Руддлесдена - Поппера, полученные спрей-пиролизом водных растворов, которые содержат нитраты соответствующих металлов, обладают высокой фазовой чистотой и воспроизводимыми электрохимическими свойствами. Их каталитическая активность в реакции выделения кислорода снижается в ряду La0,5Sr1,5Ni0,5Fe0,5O4 (LSNF) > La0,5Sr1,5Co0,5Fe0,5O4 (LSCF) ≈ La0,5Sr1,5Co0,5Ni0,5O4 (LSCN), т. е. наиболее активны содержащие соединения железа катализаторы. Еще один подход, позволяющий снизить напряжение на электролизере, - замена реакции выделения кислорода реакцией, протекающей при менее положительном значении электродного потенциала, например, реакцией электрохимического окисления мочевины. Каталитическая активность фаз Руддлесдена - Поппера в реакции электро-химического окисления мочевины уменьшается в ряду LSCF > LSCN > LSNF. Резкое снижение токов реакции электрохимического окисления мочевины во времени, происходящее в потенциостатических условиях, связано с образованием у поверхности электрода слоя нерастворимых карбонатов, которые являются продуктами окисления мочевины. Ингибирующий эффект карбонатов может быть существенно снижен за счет увеличения их растворимости в растворах, подвергаемых электролизу, что может быть осуществлено заменой растворов KOH растворами CsOH или нагревом растворов KOH. Установлено, что стабильное во времени электроокисление мочевины возможно при температуре более 60 °C, что соответствует режиму работы промышленных фильтр-прессных электролизеров
Ключевые слова: перовскиты, фазы Руддлесдена - Поппера, электролитическое получение водорода, выделение кислорода, окисление мочевины