Введение к работе
Актуальность темы. Последние два десятилетия характеризуются широким развитием исследований так называемых полимер-модифицированных электродов, то есть систем, образованных металлическим электродом с осажденной на его поверхность электроактивной пленкой того или иного полимера. Среди большого числа соединений, используемых для модификации свойств поверхности электродов, перспективную группу составляют полиядерные гексацианоферратные комплексы ряда переходных металлов, в частности гексацнаноферрат железа, так называемая берлинская лазурь (БЛ). Реализация потенциальных возможностей применения таких электродов предполагает знание механизмов переноса заряда в этих объектах, что определяет настоятельность и актуальность соответствующих исследований.
Цель работы заключалась в установлении детального механизма транспорта заряда в пленках БЛ, то есть природы отдельных стадий протекающих в ней процессов и отыскание взаимосвязи кинетических параметров как со структурными особенностями пленки, так и составом омывающего электролита. Решение такой задачи включало, прежде всего, выбор адекватной модели переноса заряда в пленках берлинской лазури с одновременной разработкой методологии получения, проверки и обработки соответствующих экспериментальных результатов. На втором этапе исследования проводилось более детальное изучение наблюдаемых закономерностей переноса заряда с учетом известных структурных особенностей реальных пленок БЛ.
Научная новизна: Впервые на количественном уровне проведено систематическое исследование процессов переноса заряда в пленках БЛ с учетом влияния степени окисления пленки, природы и концентрации омывающего электролита, а также толщины пленки БЛ. Впервые проведен детальный теоретический анализ соотношения вкладов электронных и ионных переносчиков заряда, предложена математическая модель для анализа и интерпретации результатов, полученных методом малоамплитудной хроноамперометрии.
Практическое значение: Электроды, модифицированные пленкой БЛ находят широкое практическое применение для создания новых источников энергии, электрохромных покрытий, при электроаналитических определениях и для электрокатализа практически важных реакций. Особенный интерес представляет использование БЛ в электрохромных устройствах вследствие достаточно резкого перехода окраски в зависимости от прикладываемого потенциала. Наряду с возможностями практического использования материалов на основе БЛ, данное соединение может рассматриваться как одно из наиболее удобных для развития и проверки модельных представлений транспорта заряда на электродах, модифицированных неорганическими редокс-полимерами.
Положения, выносимые на защиту:
1.Зависимость электрохимических свойств пленок БЛ от поляризации электрода, природы и концентрации омывающего электролита.
2.Математическая модель для интерпретации данных, полученных методом малоамшнпудной хроноамперометрии.
3.Диффузионно-миграционный характер процессов, протекающих в пленках берлинской лазури.
^Неоднородность пленок берлинской лазури, то есть наличие в них двух неодинаковых по толщине слоев: плотного и пористого. Лимитирование скорости переноса заряда в первом (плотном) слое процессом переноса катиона, а во втором (пористом) - переносом электрона. Другими словами, наличие смешанного характера лимитирования транспорта заряда.
Апробация работы: Материалы диссертационной работы были представлены и обсуждены на международной конференции по электрохимии поверхности (Порто. Португалия. 5-10 июля, 1998), на 2-ой Балтийской международной конференция по электрохимии (Паланга. Литва. 10-12 июня 1999).
Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и выводов, двух приложений и списка литературы. Работа изложена на 107 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 3 схемы. Список литературы включает 96 наименований.
