Особливості розподілу концентрацій у приповерхневому шарі при перебігу гомогенної хімічної реакції першого порядку в модельному електрокаталітичному процесі за стаціонарних умов
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 3
Abstract
У даній теоретичній роботі досліджується модельний електрокаталітичний процес з потенціалозалежною адсорбцією/десорбцією електроактивних частинок на поверхні плаского електрода і попередньою гомогенною хімічною реакцією першого порядку у дифузійному шарі Нернста. Адсорбційний процес описується ізотермою Фрумкіна. Лімітуючою стадією розглядуваного процесу є попередня гомогенна хімічна реакція. Метою роботи є отримання і аналіз аналітичних виразів для розподілу концентрацій частинок, які беруть участь у гомогенній хімічній реакції першого порядку і мають різні коефіцієнти дифузії. Розглядається випадок стаціонарних умов. Вибрана модельна система належить до N-NDR типу. Її вольт-амперна крива має N-подібну форму з областю негативного диференційного опору (NDR), де виникають динамічні нестійкості. Отримано точний розв’язок системи диференційних рівнянь, який описує розподіл концентрацій у дифузійному шарі Нернста. Отримані залежності стаціонарних концентрацій на поверхні електрода від ступеня покриття електродної поверхні адсорбатом q. Проаналізовані функції градієнтів концентрацій реагуючих частинок від відстані до поверхні електрода та параметра q. У роботі було показано, що функція розподілу концентрації для електроактивних частинок різко змінюється на внутрішній границі дифузійного шару Нернста. На противагу цьому, функція розподілу концентрації для неелектроактивних частинок змінюється плавно і досягає своїх найбільших значень на зовнішній межі шару Нернста. Залежності стаціонарних концентрацій на поверхні електрода для електроактивних і неелектроактивних частинок від параметра θ мають, як і вольт-амперна крива розглядуваного процесу, N-подібну форму. Проте у даному випадку максимуму кривих відповідають низькі значення q, а їх мінімуму - високі значення q. Значення градієнта концентрації електроактивних частинок є найбільшим на внутрішній границі дифузійного шару Нернста. На противагу цьому, градієнт концентрації неелектроактивних частинок прямує до нуля у цій області і досягає найбільших значень на зовнішній межі цього шару. Отримані результати допоможуть у розумінні нелінійної поведінки нерівноважної системи.
Authors and Affiliations
O. I. Gichan
Keywords
Related Articles
- EP ID EP461611
- DOI 10.15407/hftp09.03.251
- Views 88
- Downloads 0
Хемихромные свойства пленок NiOOH в растворах формальдегида
С целью разработки сенсорных и электрохромных материалов исследованы оптические свойства пленок NiOOH в растворах формальдегида. Исследование кинетики оптических преобразований показали, что за счет их химического взаимо...
Investigation and selection of initial materials as possible sources for obtaining sorbents
The information about selection of initial materials based on bentonite, brown coal and technical soot for obtaining new sorbents is presented in this article. Obtaining new efficient carbon sorbents based on local Angre...
Removal of uranyl cations from iron-containing solutions using compositesorbents based on polymer matrix
Some technologies of uranium recovery from minerals involve hydrochloric acid where cationic forms of uranyl ions dominate. The work is devoted to development and testing of sorbents for removal of uranium(VI) from liqui...
Синтез многослойного азаграфена и оксида нитрида углерода
Графитоподобный нитрид углерода (характеризующийся как нетоксичный и химически высокостойкий материал) и его наноструктурированные и допированные, в частности, кислородом, производные, привлекают особое внимание в качест...
Various methods to describe the morphological and textural characteristics of various materials
The aim of this study was to compare a variety of methods to describe the textural characteristics of various materials. Several ways could be used to describe the morphological and textural characteristics of various ma...