Электрокристаллизация оксидов

Руководитель направления: д.х.н., проф. Галина Александровна Цирлина (tsir@elch.chem.msu.ru)

Процессы электрокристаллизации оксидов MOn основаны на электрохимических превращениях растворимых соединений М с образованием на поверхности электрода твердых малорастворимых продуктов. В отличие от альтернативных процессов электроосаждения оксидов, индуцированных подщелачиванием приэлектродного слоя и не сопровождающихся изменениями степени окисления М, такие процессы электрокристаллизации непосредственно управляются потенциалом электрода и обнаруживают ряд аналогий с подробно исследованными процессами электрокристаллизации металлов. В то же время, они существенно сложнее последних, поскольку индукционный период до достижения пересыщения, как правило, более продолжителен и соответствует значительным затратам заряда. Кроме того, при электрокристаллизации оксидов неизбежны различные химические стадии, в том числе с разрывом связи, а продукты осаждения могут иметь зависящую от потенциала электрода кислородную стехиометрию.

это электроосажденный бирнессит

Мы занимаемся процессами как катодной, так и анодной электрокристаллизации оксидов. В материаловедческом смысле это полезно прежде всего для получения материалов, которые затем функционируют в той же или похожей среде (и поэтому медленнее деградируют, чем, например, полученные в «сухих» условиях, а потом работающие в растворе).  Поэтому мы ориентированы на материалы электрохимических устройств – электрохромных, перезаряжаемых, электрокаталитических.

  1. L.V. Pugolovkin, O.V. Cherstiouk, L.M. Plyasova, I.Y. Molina, T.Y. Kardash, O.A. Stonkus, D.A. Yatsenko, V.V. Kaichev, G.A. Tsirlina. Electrodeposited non-stoichiometric tungstic acid for electrochromic applications: film growth modes, crystal structure, redox behavior and stability. Appl. Surface Sci., 2016. 388: p. 786-793. DOI: 10.1016/j.apsusc.2016.04.168 (IF: 3.387).
  2. A.S. Ryabova, A. Bonnefont, P. Zagrebin, T. Poux, R. Paria Sena, J. Hadermann, A.M. Abakumov, G. Kéranguéven, S.Y. Istomin, E.V. Antipov, G.A. Tsirlina, E.R. Savinova. Study of Hydrogen Peroxide Reactions on Manganese Oxides as a Tool To Decode the Oxygen Reduction Reaction Mechanism. ChemElectroChem, 2016. 3(10): p. 1667-1677. DOI: 10.1002/celc.201600236 (IF: 4.136).
  3. A.S. Ryabova, A. Bonnefont, P.A. Simonov, T. Dintzer, C. Ulhaq-Bouillet, Y.G. Bogdanova, G.A. Tsirlina, E.R. Savinova. Further insights into the role of carbon in manganese oxide/carbon composites in the oxygen reduction reaction in alkaline media. Electrochim. Acta, 2017. 246: p. 643-653. DOI: 10.1016/j.electacta.2017.06.017  (IF: 4.798).