mgr Magdalena Bisztyga-Szklarz
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Odlewnictwa
Katedra Chemii i Korozji Metali
Streszczenie
Przedmiotem pracy było zbadanie udziału cząsteczek metanolu w tworzeniu metoksylowej warstwy pasywnej na powierzchni niklu w bezwodnych metanolowych roztworach elektrolitów oraz poznanie mechanizmu i kinetyki tego procesu. Badania prowadzono w roztworach zawierających chlorek litu (LiCl), metoksylan sodu (CH3ONa)
oraz sól tetrabutyloamonową tetrafluoroboranu (Bu4NBF4). W pracy wykorzystano klasyczne
elektrochemiczne techniki polaryzacyjne (woltamperometrię cykliczną (CV), chronoamperometryczną polaryzację przy stałym potencjale oraz elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną (EIS)). Po przeprowadzeniu badań elektrochemicznych wykonano szereg analiz powierzchni elektrody niklowej przy pomocy metod spektroelektrochemicznych (nowatorskie badania FTIR in situ), metod umożliwiających badania topografii powierzchni (AFM) oraz metod spektralnych ex situ (SEM, XPS, FT-Raman, XRD, mikroskopia konfokalna).
W wyniku kompleksującego działania jonów Cl
w stosunku do niklu, badania prowadzone w roztworach CH3OH – LiCl nie wykazały aby następowało tworzenie się
stałych produktów powierzchniowych w obszarze katodowym. Zaproponowano natomiast mechanizm tworzenia powierzchniowych produktów katodowych w „alkalicznych” roztworach CH3OH – CH3ONa, gdzie obserwuje się tworzenie i wzrost warstewki
metoksylanu niklu. Tworzenie filmu powierzchniowego Ni(OCH3)2 jest wynikiem
chemicznego utleniania produktu pośredniego (NiOCH3,surf). Z kolei w bezwodnym
alkoholowym roztworze Bu4N(BF4) w wyniku polaryzacji katodowej niklu obok warstewki
mgr Magdalena Bisztyga-Szklarz
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Odlewnictwa
Katedra Chemii i Korozji Metali
Abstract
The object of this study was the explanation of the participation of the methanol molecules in the formation process of the methoxy pseudo-passive layer during the cathodic polarisation on the nickel surface in anhydrous methanolic solutions of electrolytes. The aim of this work was also understanding the mechanisms and kinetics of the methoxide film formation. The study was conducted in anhydrous methanol solutions of lithium chloride (LiCl), sodium methoxide (CH3ONa) and tetrabutylammonium
tetrafluoroborate (Bu4NBF4). There were used the classical polarization techniques: cyclic
voltammetry (CV), chronoamperometry at constant potential and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). After the electrochemical tests the structure of the methoxy layer formed on the nickel was analyzed using the innovative in situ spectroelectrochemical method
(ATR-FTIR), and ex situ techniques (Raman spectroscopy, SEM-EDX, XPS, XRD, confocal
microscopy).
Due to the complexing properties of the Cl- ions, the studies conducted in the CH3OH – LiCl solutions in the cathodic range of potential has not revealed the solid
product on the nickel surface. The mechanism of the surface product creation has been proposed in “alkaline” CH3OH – CH3ONa solution, where the methoxide film formation
and growth is observed. The creation of Ni(OCH3)2 layer is the result of a chemical oxidation
of intermediate product (NiOCH3,surf). In anhydrous solutions of Bu4N(BF4) it has been found
