Nghiên cứu tính chất điện hóa của kẽm trong môi trường chất điện li và ứng dụng của nó

ĐẠI H Ọ C QUỐC GIA HÀ N Ộ I TRƯỜNG ĐẠI H Ọ C KHOA HỌ C T ự N H IÊN ********* Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN HĨA CỦA KẼM TRONG MƠI TRƯỜNG CHẤT ĐIÊN LI VÀ ỨNG DUNG CỦA NÓ MÃ SỐ: QT- 07- 25 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS Nguyễn Thị c ẩ m Hà CÁC CÁN Bộ THAM GIA: ThS Nguyễn X uân Viết CN T a X uân Due U ẠI H O C Q U Ố C G IA HA N Ọ l TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỀN HU m HÀ NỘI - 2008 BÁO CÁO TÓM TẮT a Tên đề tài: Nghiên cứu tính chất điện hóa kẽm môi trường chất điện li ứng dụng b Chủ trì đề tài: TS Ngun Thị cẩm Hà c Các cán tham gia: ThS Nguyên Xuân Viết CN Tạ Xuân Dục d M ục tiêu nội dung nghiên cưú: M ục tiêu: Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến tính chất điện hóa điện cực kẽm môi trường kiềm với định hướng ứng dụng công nghệ nguồn điện Nội dung: - Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến tính chất điện hóa kẽm mơi trường kiềm + Ảnh hưởng nồng độ dung dịch điện li KOH + Ảnh hưởng việc sử dụng chất cho thêm - Đánh giá vai trò chất cho thêm tới hình thái học điện cực kẽm trình hoạt động e Các kết q u ả đ ạt được: Đã khảo sát ảnh hưởng nồng độ môi trường điện liKOH có mặt ZnO bão hịa dung dịch tới hoạt động điện hóa điện cực kẽm Kết có mặt ZnO dung dịch điện li hạn chế hòa tan điện cực làm tăng tốc độ hình thành Zn Đã khảo sát ảnh hưởng chất cho thêm : axit photphoric, axit citric, axit tactaric, poly etylenglycon EDTA tới tính chất điện hóa điện cực Zn mơi trường kiềm Kết cho thấy tính điện cực kẽm tăng lên đáng kể Kết khảo sát hình thái học khẳng định số hợp chất cho thêm sử dụng, EDTA có khả ngăn cản tạo thành kết tủa hình trình hoạt động điện cực kẽm cách hiệu f T ình hình k inh phí đề tài: Tổng kinh phí cấp : 20.000.000đ Đã chi : 20.000.000đ KHOA QUẢN LÝ PGS.TS Nguyễn V ăn Nội CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI TS Nguyễn T hị c ẩ m Hà C QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Mlệu TRUCJhi* SUMMARY REPORT OF THE SCIENTIFIC RESEARCH SUBJECT a Title of subject: Study on electrochemical properties of zinc in electrolyte solution and its application Code No: Q T07- 25 b H ead of subject: Dr Nguyen Thi Cam Ha c P articipants: BA Ta Xuan Due Msc Nguyen Xuan Viet d Aim and contents of the subject: Study on the factors that influence on the quality of zinc electrode in KOH solution + Effect of several factors that influence on the electrochemical activity of zinc electrode in alkaline solution: - Effect of the KOH concentration - Effect of the additive compounds + Estimation o f the addition compound on the morphology of zinc electrodes The obtained results: The influence of KOH concentrations and presence of saturated ZnO in KOH solution on zinc electrode property were determined The result shows that, the decrease of KOH concentration and presence of ZnO inhibited the dissolubility of electrode but enhance the zinc formation The presences of additive compounds as phosphoric acid, tartaric acid, citric acid, poly etylenglycon and EDTA in the electrolyte make zinc electrodes activity improve strongly Morphology analytical confirms that, among the additive compound were used, EDTA has the highest advantage for inhibition of deldric formation on the zinc electrode during its working processtion MỤC LỤC MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN c ự c KẼM/KẼM OXIT 16 Kẽm oxit 10 Kẽm hiđroxit 11 Zincat 12 Dung dịch điện li ăcqui 13 THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 16 Thực nghiệm 16 Kết thảo luận 16 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch K O H tới đường cong phân 16 cực catot điện cực kẽm tinh khiết Anh hưởng cổ mặt ZnO hòa tan bão hòa dung 18 dịch K O H tới đường cong phân cực catot điện cực kẽm tinh khiết Anh hưởng cỏ mặt Hg dung dịch KO H tới tính chất điện hóa điện cực kẽm 20 Anh hưởng chất phụ gia tới thoát hid.ro 23 điện cực kẽm môi trường K O H Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất cho thêm sử dụng tới 26 thoát hid.ro điện cực Ảnh hưởng cỏ mặt chất cho thêm tới q trình kết 28 tủa điện hóa kẽm m KẾT LUẬN 35 IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 M Ở ĐẦU Kẽm lựa chọn làm vật liệu chế tạo điện cực âm cho ăcqui từ phát minh ăcqui 200 năm trước Nó có loạt đặc điểm vượt trội như: giá trị cân nhỏ, thuận nghịch điện hóa, bền mơi trường điện li nước, khối lượng đương lượng thấp, lượng riêng cao, mật độ lượng thể tích cao, dễ tìm, giá thành hạ, khơng gây nhiềm mơi trường [ - ] Thế cân nhỏ thoát hiđro cao khiến kẽm nguyên tố có giá trị tiêu chuẩn thấp số nguyên tố khử từ dung dịch nước Hiện nay, ăcqui sử dụng điện cực kẽm có tính thương mại thị trường Z n -M n02, Zn-AgO, Zn-khơng khí, Zn-Ni [1-15] Mỗi loại ăcqui có ưu điểm riêng Pin Z n -M n 2, kẽm -cácbon pin kiềm hệ pin phổ biến giá thành thấp, thuận tiện sử dụng Hàng năm, chúng sản xuất với sản lượng lớn thị trường, lượng tiêu thụ chúng đứng thứ hai, sau ăcqui axit Ăcqui Zn-AgO có lượng riêng đơn vị khối lượng thể tích cao so với ăcqui nước khác Năng lượng riêng cao, hiệu suất dòng cao khiến ăcqui bạc kẽm loại ăcqui tính cao lựa chọn để sử dụng cho mục đích qn hàng khơng [3-8] Ăcqui Zn-khơng khí có giá trị lượng cao chúng không chứa vật liệu hoạt động cực dương bên phạm vi ăcqui Loại ăcqui có mật độ lượng cao sổ hệ pin có thị trường Mặc dù hệ lượng sử dụng điện cực anơt kẽm có nhiều hứa hẹn, chúng có hạn chế hiệu suất lượng chưa cao trình hình thành Zn hình q trình phóng nạp ăcqui làm trương nở phá hỏng điện cực [1-5] Đe tăng độ bền tính điện cực, số cơng trình thực nhằm hạn chế tượng Lĩnh vực mẻ, dù có m ột số cơng trình có liên quan công bố [1,3,5,6 ] Tuy nhiên đa số cơng trình thực điện cực anôt ZnO, điện cực kẽm tinh khiết Nguyên nhân chủ yếu tính không thuận nghịch điện cực Zn Vì việc nghiên cứu nhằm làm tăng tính thuận nghịch điện cực Zn quan tâm ý Nhằm góp phần vào lĩnh vực nghiên cứu trên, lựa chọn nội dung “ Nghiên cứu tính chất điện hóa kẽm mơi trường điện li ứng dụng nó” với mục đích khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động điện hóa điện cực Zn môi trường kiềm, hướng ứng dụng công nghệ chế tạo nguồn điện TỎNG QUAN VÈ ĐIỆN cực KẼM/KẼM OXIT 1.1 Kẽm oxit Kẽm oxit loại vật liệu dễ nhận dạng Chúng điều chế cách nung kẽm khơng khí phân hủy nhiệt kẽm cacbonat muối khác kẽm Thông thường kẽm oxit chất màu trắng, bị ngả vàng nung nóng Dạng màu khác oxit kẽm báo cáo có liên quan tới phân cực anơt điện cực kẽm mà nguyên nhân tồn khuyết tật mạng cấu trúc ZnO M ặc dù kẽm oxit họp chất ổn định, đặc tính phụ thuộc nhiều vào cách điều chế, đặc biệt phụ thuộc vào nhiệt độ trình chế tạo Điều giải thích khác lượng tự vật liệu ZnO chế tạo nhiệt độ khác khác Sự khác tính tan ZnO báo cáo Ví dụ: ZnO chế tạo cách phân hủy nhiệt Z n C nhiệt độ 400°c bị hòa tan KOH 2,8M với tốc độ nhanh hàm lượng nhiều ZnO chế tạo cách phân hủy nhiệt ZnCC >3 nhiệt độ 500°c Thêm vào đó, ZnO điều chế từ kẽm oxalate có độ tan cao so với ZnO điều chế từ Z 11 CO nhiệt độ 400°C S ự khác tượng trưng cho khác khối lượng riêng vật liệu ZnO (điều có liên quan đến khác diện tích bề m ặt vật liệu) D ựa theo điều trên, người ta chia ZnO thành hai dạng: dạng hoạt động dạng không hoạt động ZnO chế tạo nhiệt độ thấp thuộc loại vật liệu hoạt động (được giải thích chúng có chứa khuyết tật mạng cấu trúc) Trên 550°c hoạt tính chúng bị đi, xếp lại trật tự nguyên tử K hòa tan ZnO dung dịch kiềm quan tâm chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt tính điện cực kẽm ăcqui kiềm 10 Trong ăcqui kiềm, tốc độ trình quan trọng giá trị cân khả hòa tan ZnO dung dịch kiềm Tốc độ trình hòa tan phụ thuộc vào điều kiện tốc độ, kiểu khuấy kích thước hạt Có cơng trình nghiên cứu lĩnh vực này, kết đạt có theer ứng dụng để đo đạc tốc độ trình Sử dụng điện cực quay ZnO, người ta chứng minh tốc độ trình bị giới hạn hấp phụ ion zincat qua khỏi bề mặt điện cực 1.2 Kẽm hiđroxit Có vài phương pháp chế tạo kẽm hiđroxit giới thiệu Một phương pháp xử lý từ dung dịch nước muối kẽm với hàm lượng KOH NaOH tính tốn cách thích họp Cách khác sử dụng NH OH Chất thêm đến dư để hòa tan Zn(OH)2, sau thu lại cách cho bay dung dịch Cách thứ ba thêm nước vào dung dịch zincat Các phương pháp điều chế không phức tạp Tuy nhiên, chế tạo Zn(OH ) vấn đề dễ dàng Trừ điều kiện khống chế cẩn thận, việc thêm kiềm vào dung dịch muối kẽm tạo thành Zn(OH ) muối kim loại kiềm Thêm vào đó, Zn(OH ) không bền bị chuyển thành ZnO, không bền tăng lên với tăng nồng độ KOH NaOH dung dịch tăng nhiệt độ Zn(OH ) bền nhiệt độ phòng, không bền nhiệt độ tăng lên cỡ 35 đến 45° Zn(OH ) có nhiều dạng cấu trúc, từ vơ định hình đến cấu trúc tinh thể với dạng khác Các dạng cấu trúc bị phân hủy nhiệt thành ZnO, tốc độ trình phân hủy phụ thuộc vào cấu true tinh thể Zn(OH ) ban đầu Năng lượng tự hình thành dạng cấu trúc khác Zn(O H ) phân bố từ: 132,1 đến 132,83kcal/mol 25°c 11 yểu tính khơng thuận nghịch điện cực Zn Vì việc nghiên cứu nhằm làm tăng tính thuận nghịch điện cực Zn quan tâm ý Nhằm góp phần vào lĩnh vực nghiên cứu trên, báo giới thiệu số kết nghiên cứu ảnh hưởng chất cho thêm là: axit photphoric, axit tactric, axit citric, poly etylenglycon EDTA đến hoạt động điện hóa điện cực kẽm mơi trường KOH II KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thực nghiệm - Các phép đo điện hóa thực thiết bị đo điện hóa đa AUTOLAB 30 (Hà Lan) Hệ đo gồm điện cực: Điện cực Bạc clorua sử dụng làm điện cực so sánh, điện cực platin làm điện cực đổi Tốc độ quét 10mV/s Điện cực làm việc chế tạo từ kẽm tinh khiết 99,99% (Hãng Laybon) với diện tích làm việc khổng chế lcm - Ảnh chụp SEM mẫu vật liệu chụp thiết bị HITACHI S4800 (Nhật) - Các hóa chất sử dụng tinh khiết loai AR Trung Quốc K ết th ảo luận a)Ảnh h n g chất cho thêm tới th ế hidro điện cực kẽm tinh khiết Việc hạn chế thoát hidro cần thiết hai dạng pin ăcqui có chứa điện cực kẽm [2,3,6] Quá thoát hidro giá trị hidro bị điện cực phải chịu ăn mòn Thủy ngân phụ gia quan trọng thường sử dụng thêm vào để hạn chế thoát hidro điện cực Bảng kết xác định thoát hidro điện cực kẽm tinh khiết xác định nhờ phép đo phân cực catot (với tốc độ quét mV/s) dung dịch KOH 2M Thủy ngân sử dụng thêm vào hai dạng : Dạng : sử dụng H g2+ để xử lý bê mặt điện cực Zn (Kí hiệu Z n (H g )) Dạng : thêm trực tiếp Hg2+ vào dung dịch điện li (Kí hiệu Zn + KOH(Hg)) Từ số liệu bảngl ta thấy có mặt thủy ngân làm tăng đáng kể q hidro q trình điện cực làm việc, đặc biệt trường hợp sử dụng muối thủy ngân để xử lí bề mặt điện cực kẽm trước đo Thủy ngân có tác dụng tốt làm tăng thoát hidro, làm bền điện cực nhiên nhược điểm lớn sử dụng chúng gây nhiễm mơi trường Vì vậy, xu hướng chung tìm chất phụ gia có tác dụng tương tự thân thiện với môi trường Bảng Ảnh hưởng có mặt thủy ngân đến thoát hidro điện cực kẽm dung dịch KOH TT Trường hợp Quá hidro (V) Điện cực Zn(Hg) dung dịch KOH -2 , 0 Điện cực Zn dung dịch KOH(Hg) -1,87 Điện cực Zn dung dịch KOH -1,83 Nhằm tìm hiểu chất thay cho thủy ngân, đề tài tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng số chất cho thêm : axit citric (AC), axit photphoric (AP), axit tactaric (AT), EDTA, poly etylenglycon (PE) tới hoạt động điện hóa điện cực kẽm Các chất cho thêm sử dụng với nồng độ 10g/I Các đường cong phân cực catot điện cực kẽm tinh khiết môi trường KOH có sử dụng chất cho thêm biểu diễn hình Các đường cong phân cực hình cho thấy có mặt chất cho thêm có ảnh hưởng đáng kể đến thoát hidro điện cực Thứ tự khả ngăn cản q trình hidro chất thêm vào sử dụng xếp theo trật tự sau: EDTA> Axit phôtphoric ~ Axit tactaric > Poly etylenglycon > Axit citric Các chất cho thêm làm hạn chế trình hidro giải thích khả hấp phụ phân tử chúng lên bề mặt điện cực Các phân tử hấp phụ khóa số vị trí hoạt - động bề m ặt điện 1.95 - 1.90 - 1.85 E/V - 1.80 - 1.75 Hình Đường cong phân cực catot điện cực kẽm dung dịch KOH 2M cỏ mặt chất cho thêm với nòng độ Ỉ0g/Ỉ cực làm chậm q trình hidro điện cực[l,3] Tuy nhiên, loại trừ khả tạo phức chất cho thêm sử dụng với hàm lượng cao ( g/l) với ion kẽm làm chậm trình khử ion kẽm thành kẽm kim loại dẫn đến làm tăng hidro Cơ chế trình cần tiếp tục nghiên cứu b) Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất cho thêm sử dụng đến tính chất điện hóa điện cực m m • Việc sử dụng chất cho thêm có tác dụng tích cực, làm tăng khả hoạt động điện hóa điện cực Tuy nhiên hàm lượng chất cho thêm sử dụng dung dịch điện li pin (ăcqui) cần hạn chế không mục đích kinh tế mà cịn nhằm tránh tượng tự phóng điện nguồn điện nói chung Vì khảo sát để tìm nồng độ chất cho thêm thích hợp cần thiết Trong đề tài này, khảo sát ảnh hưởng chất cho thêm tới tính chất điện hóa điện cực ả nồng độ : ; 10 15g/l Kẻt đường cong phân cực catot điện cực ghi dung dịch điện li KOH với có mặt chất cho thêm nồng độ khác thể hình A ỉ/ A 5g/I AT -1.95 ‘T^ — I r — -1.90 I— “T - 1r — -1.85 - I U I— -1.80 E /V -1.75 T - r -1.70 E/ V 15gAPB Hình Đường cong phân cực catot điện cực kẽm dung dịch KOH 2M có mặt chất cho thêm với nơng độ khác : a- Ảxií citric ; b- Axit photphoric ; c- Axit tactaric ; dEDTA ; e- poly etylenglycon e Theo kết thu ta thấy, nồng độ chất thêm khảo sát nồng độ g/l thích hợp đổi với tất trường hợp chất cho thêm sử dụng c) Ảnh hưởng chất cho thêm tới hình thải học điện cực H ình thái học kẽm kết tủa bề mặt điện cực dung dịch điện li có chứa chất cho thêm : axit tactric, EDTA, poly etylenglycon (là chất có khả hạn chế tốt q trình hidro điện cực theo kết khảo sát phần trên) sau phân cực điện cực giá trị thể - , V khoảng thời gian 120 phút khảo sát qua ảnh chụp SEM Dung dịch KOH 2M + axit tactric IMS x Ị Q O S E M /2 /2 0 Dung dịch KOH 2M + PE ' 500uní Dung dịch KOH 2M + EDTA Hình Anh S E M bề mặt điện cực kẽm sau phân cực giá trị -1,5V (t= I2 p h ú t) dung dịch có chứa chất cho thêm khác Theo kết chụp SEM ta thấy, chất cho thêm có tác dụng ngăn cản trình tạo khống vật hình bề mặt điện cực Trật tự hạn chế tạo khống vật hình có mặt chất cho thêm sẳp xếp sau : EDTA > PE > axit tactric Trong số chất cho thêm, EDTA thể vai trị vượt trội việc ngăn cản q trình hình thành khống vật hình bề mặt kẽm Điều thể qua hình ảnh bề mặt đồng đều, khơng có đám kết tủa hình búi, hay kim bề mặt A điện cực làm việc dung dịch có chứa EDTA Kết hợp với tác dụng ngăn cản q trình hidro điện cực chất cho thêm khảo sát phần cho phép kết luận: số chất cho thêm sử dụng EDTA có vai trị tích cực làm tăng tính điện cực III KẾT LUẬN Các chất cho thêm sử dụng có tác dụng làm giảm hidro ngăn cản tạo khống vật hình điện cực kẽm Trong số chất cho thêm khảo sát, EDTA thể vai trị tốt làm tăng tính điện cực kẽm trình làm việc Vì vậy, hướng ứng dụng chất thay cho thủy ngân nhằm nâng cao chất lượng cho pin ăcqui có chứa điện cực kẽm Cơng trình hồn thành với ho trợ kinh phí Đại học Quốc gia Hà Nội - Đ ề tài Q T 07-25 "Nghiên cứu tính chất điện hóa cùa kẽm (rong môi trường chất điện li ứng dụng ” TÀI LIỆU THAM KHẢO Chang Woo Lee, K Sathiyanarayanan, Seung Wook Eom, Hyun Soo Kim, Mun Soo YunR Journal o f power Sources, 159, p 1474- 1477 (2006) A.A M ohamad, Journal o f power Sources, 159, p 752-757 (2006) Chang Woo Lee, K Sathiyanarayanan, Seung Wook Eom, Mun Soo YunR Journal o f po w er Sources, 160, p 1436- 1441 (2006) X Gregory Zhang, Journal o f power Sources, 163, p 591-597 (2006) Youngen Tang, Lingbin Lu, Herbert W.Roesky, Laiwen Wang, Baiyun Huang, Journal o f pow er Sources, 138, P.313-318 (2004) Zhiang Chen, Yiwen Tang, Lisha Zhang, Lijuan Luo, Electrochimica Acta, 51, P.5870-5875 (2006) Chi- Chang hu, Chia- Yuan Chang, Materials Chemistry and Physics, 195-203 (2004) ,p ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN KHOA HOÁ HỌC oa ^ * BÁO CÁO KHOA HỌC ■ Bề i: NGHIÊN CÚU CÁC YẾU T ố ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH CHẤT ĐIỆN HỐ CỦA ĐIỆN cực TRONG MÔI TRƯỜNG KOH Giảng viên hướng dẫn : TS N guyễn Thị c ẩ m H Sinh viên thực : T rầ n T hị D ung Lớp : K50S - Sư p h ạm hoá Chuyên ngành : Hố Lý HÀ NỘI - 2008 KẼM TĨM TẮT CÁC CƠNG TRÌNH NCKH CỦA CÁ NHÂN ĐĨNG TRONG BÁO CÁO CỦA ĐỂ TÀI * Các bàỉ báo báo cáo khoa học Trịnh Xuân Sén, Nguyễn Thị cẩm Hà, Lê T Thu Hà, Nguyễn T.Bích Lộc Nghiên cứu ảnh hưởng sỗ yếu tố đến phân cực anôt điện cực Niken môi trường KOH Tuyển tập báo cáo Hội nghị Hoá học Châu ỉần thứ 10, Hà N ội 21-24/10/2003 Tóm Tát Tính chất điện hố Niken nghiên cứu phương pháp phân cực anôt điện cực Niken Niken Graphit ảnh hưởng nồng độ KOH, chiều dày lớp phủ Ni Graphit cho thêm ion Li+ dung dịch KOH tới phân cực anôt điện cực nghiên cứu Các kết rằng: tốc độ chuyển hoá từ Ni2+ thành Ni3+ tăng lên tăng nồng độ KOH thêm ion L i+ vào dung dịch Trong dung dịch KOH 2M, oxi hoá điện hoá etanol điện cực Ni/C tốt so với điện cực Ni tinh khiết Influence of several factors on the anodic polarization of Nickel electrodes in KOH solution Proceedings o f the 10th Asian Chemical Congress, October 21-24, 2003, H N V N Abstract The electrochemical properties o f nickel were investigated by means o f anodic polarization o f Ni, Ni- modified grafit (Ni/C) electrodes The influence o f the KOH concentration, thickness o f Nickel coat on the Ni/C electrode and additive Li+ ion in the KOH solution on the anodic polarization were determined It’s concluded that the conversion rate of N i2+ to N i3+ increased with growth in the concentration o f KOH, or by the addition of L f ion The better effect on electrochemical oxidation o f ethanol was observed at the Ni- modified grafit in com parison to pure Nickel electrode in 2M KOH solution 38 Trịnh Xuân Sén, Đỗ Thị Anh Thư, Phạm Bình Minh, Nguyễn Thị cẩm Hà Vũ Ngọc Ban Sự phân cực anốt điện cực SnOz môi trường KOH Tuyển tập báo cáo H ội nghị Hoá học Ả Âu ỉần thứ 8, Hà nội 21-24!ỉ 0/2003 Tóm tất Màng m ỏng S n Titan chế tạo phương pháp phun phân huỷ nhiệt Màng có độ bền cao q trình hồ tan anơt mơi trường có chứa ion c r vối nồng độ cao đồng thời cho khả trao đổi electron tốt Điện cực S n /Ti sử dụng để oxi hố điện hố phênol mơi trường kiềm có chứa ion c r cho hiệu suất cao VI vậy, chúng ứng dụng để xử lý mơi trường phương pháp điện hoá The anodic polarization of the S n 2/Ti electrode in the KOH solution Abstract Thin films o f S n on titanium metal have been produced by spray pyrolysis method This film type has the good stability for anodic dissolving in medium contained high concentration o f C l'ions and good possibility of electron exchange S11 O /TÌ electrodes have been used in the electrochemical oxidation of phenol in alkaline medium contained c r ions with high efficiency Therefore, it has made them the possibility o f new application in the wastewater treatment by electrochemical method 3.Trịnh Xuân Sén, Nguyễn Thị cẩm Hà, Nguyễn Xuân Viết Ảnh hưởng phương pháp điều ché Niken hiđroxit đến cấu trúc tính chất điện hố điện cực niken hiđroxit mơi trường kiềm Tạp chí Hố học, T.43(3), tr 331-335, 2005 Tóm tắt Bột Niken hiđroxit kết tủa từ dung dịch amoniac, kiềm( NaOH), hỗn hợp amoniac kiểm phương pháp điện phân Tính chất bột hiđroxit nghiên cứu phương pháp phân tích nhiệt (TGA TDA), phương pháp nhiễu xạ tia X phương pháp phân cực vòng Các kết nghiên cứu bột Ni(OH ) điều chế phương pháp khác có cấu trúc tinh thể hàm lượng nước thành phần khác Bột Ni(OH ) điều chế phươnơ pháp điện phân có hoạt tính điện hố tốt bột điều chế 39 phương pháp khác Thêm vào điện cực Niken hiđroxit điều chẽ cho hoạt tính tốt điện cực N iken tinh khiết The effect o f prepared methods on the structure and electrochemical properties of nickel hydroxide electrodes in the alkalinne solution Journal o f chemistry, Vol 43 (3), p 331-335, 2005 Abstract Niken hidroxide powders precipitated by solution of ammoniac, akaline(NaOH), ammoniac and alkaline, and electrochemical precipitation were prepared.The properties of nickel hydroxides powders has been studied by thermogravimetry analysis ( TGA and TDA), powder X- ray diffraction and cyclic voltammetry method Thermogravimetry analysis and X- ray diffraction patterns show that nickel hydroxides powders preparing with different methods have different water content and degree of crystaline Cyclic voltammetry curves show that electrode is made from nickel hydroxide powder of electrodeposity method has the better electrochemical property than the others In addition the utilization of nickel hydroxide electrode is higher than that of nickel electrode Trịnh Xuân Sén, Phạm Quang Trung, Nguyễn Thị cẩm Hà Tính chất điện hố hệ oxi hố khử Ni3+/Ni2+ graphit xốp mỏi trường kiềm Gửi đăng Tạp chí Hố học Tóm tát Tính chất điện hoá điện cực graphit, xử lý H S 98% 60°c, nghiên cứu phương pháp phân cực anôt Kết nghiên cứu rằng: môi trường H S 3M, thoát H graphit công nghiệp sau xử lý, thấp so với trước xử lý thấp điện cực than quang phổ Các điện cực sau xử lý có khả hấp phụ Ni2+ Trong mơi trường kiềm KOH, khả chuyển hố điện hoá từ Ni2+ thành Ni3+ graphit xốp có chứa Ni2+, cao nhiều so với điện cực Ni tinh khiết The electrochem ical properties of Ni3+/ Ni2+redox system on the spongy graphite in the alkaline solution Journal o f chemistry, In press 40 Abstract The electrochemical activities of graphite electrodes, which were treated by H S 98% at 60°c, have been investigated using anodic polarization method The results showed that: in the H S 3M, the overpotential of Oxygen and Hydrogen of industrial graphite electrodes, after being treated are lower than non-treated and spectra - coal electrodes They has ability to adsorb Ni2+ ion The electrochemical conversion ability of Ni2+ to N i3+ of the spongy graphite containing Ni2+ electrode much higher than pure Nickel electrode in the KOH solution Trịnh Xuân Sén, Nguyễn Thị Dịu, Nguyễn Thị c ẩ m Hà Ảnh hưởng số yếu tố đến phân cực anôt chuyển Ni2+ thành Ni3+ điện cực Niken mơi trường kiềm Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà nội, K H T N & CN, T.ỵx, Sơ ỈPT, 2004, 179-184 Tóm tát Sự chuyển hố từ N i2+ thành Ni3+ mơi trường KOH nghiên cứu phương pháp phân cực anơt điện cực Niken Sự chuyển hố phụ thuộc vào nồng độ KOH phương pháp chế tạo điện cực Các kết nghiên cứu rằng, chuyển hoá Ni2+ thành Ni3+ tăng lên nồng độ KOH môi trường tăng ( khoảng 0,1 đến M) Chúng nhận thấy điệnc ực Ni/C cho hoạt tính điện hố tốt điện cực Ni chế tạo kim loại khác Influence of some factors on the anodic polarization of the conversion of Ni2+ to Ni3+ in the KOH medium V N Ư Journal ofSience, Natural sciences and technologies, T.xx, No IAP-2004, 179-184 Abstract The conversion of N i2+ to N i3+ in the KOH solution was investigated by the mesurement of anodic polarization of Nickel electrodes This conversion depended on the KOH concentration and on the method of electrode prepare 41 The result shows that, the conversion rate was increased when increase the KOH concentration (in range o f 0,1 to 6M) We also found that, the Ni coated graphite (Ni/C) electrode shows the highest electroproperties than other researching electrodes Nguyễn Thị cẩm Hà, Trịnh Xuân Sén, Nguyễn Xuân Viết Influence of Cobalt and Zinc ion addition on the structure and electrochemical behaviour of Nickel hydroxide Journal o f chemistry, In press Abstract In this study, the co-precipitated Co-Ni(OH ) and Zn-Ni(OH ) with different concentration of cobalt and zinc ions have been made by a chemical precipitation method The characteristic properties of Ni(OH ) powders were analyzed by the X RD and DTA-TGA methods The electrochemical properties of Ni(OH ) have been investigated It was observed that a full transformation from P-Ni(OH ) phase to a-N i(O H ) one had occurred after the content of zinc reached 25 mol% Cyclic voltammetric studies indicated that the Ni(OH ) containing cobalt and zinc ions exhibited better reversibility and convertibility for the Ni(OH)2/NiOOH redox reactions than those of pure Ni(OH ) electrode Ảnh hưởng ion Coban kẽm đến cấu trúc tính chất điện hố vật liệu niken hiđroxit Gửi đăng Tạp chí Hố học Tóm tất Trong báo này, sản phẩm kết tủa Co- Ni(OH ) ZnNi(OH ) với hàm lượng coban kẽm khác tổng hợp phương pháp kết tủa hoá học Cấu trúc vật liệu Ni(OH ) nghiên cứu phương pháp nhiễu xạ tia X phương pháp phân tích nhiệt Tính chất điện hố N i(O H ) nghiên cứu Kết có chuyển hố hồn tồn từ pha [3- Ni(OH ) sang pha a - Ni(OH ) hàm lượng kẽm thêm vào đạt 25% Nghiên cứu đường phân cực vòng chứng tỏ Ni(OH), có chứa coban kẽm thể tính thuận nghịch khả chuyển 42 hoá phản ứng oxi hoá khử Ni(OH)2/NiOOH cao so với điện cực Ni(OH ) tinh khiết Trịnh Xuân Sén, Nguyễn Thị c ẩ m Hà, Trần Mai Thảo, Nguyễn Thị Bích Lộc Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả chuyển hoá cặp oxi hoá khử Ni3+/Ni2+ lớp phủ hoá học Niken graphit xốp môi trường kiềm Tuyển tập báo cáo toàn văn H ội nghị Toàn Quốc đ ề tài nghiên cứu khoa học lĩnh vực H ố lý Hố lý thuyết, 2005, 94-98 Tóm tát Điện cực N iken graphit chế tạo phương pháp mạ hoá học ảnh hưởng số yếu tố n h : độ xốp graphit, nồng độ dung dịch mạ, hấp phụ ion Ni2+ nghiên cứu Kết : khả chuyển hoá cặp oxi hoá khử Ni3 7N i2+ tăng lên độ xốp graphit, nồng độ dung dịch mạ tăng có hấp phụ ion Ni2+ lỗ xốp Several factors influence on the conversion of Ni3+/ni2+ redox system of nickel chemical coated on the spongy graphite in alkaline solution Proceedings o f the National conference o f fundamenta research projects on Physical and Theoretical Chemistry, 2005, 94- 98 Abstract Nickel coated graphite electrodes (Ni/C) were prepared by chemical plated method The influence o f several factors as: spongy degree of graphite, concentration of plated solution and the absorption of Ni2 ion were determined The result showed that, the conversional ability of N i +/Ni2+ redox couple were increased when the spongy degree and the concentration of plated solution increased or there was the absorption of N r + ion in the spongy pore 43 PHIẾU ĐĂNG KÝ KẾT QUẢ NGHIÊN cứu KH-CN Tên đề tài (hoặc dự án): Nghiên cứu tính chất điện hóa kẽm môi trường chất điện li ứng dụng Mã s ố : QT - 07- 25 Cơ quan chủ trì đề tài (hoặc dự n ) : Trường ĐHKH Tự nhiên, ĐHQGHN Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Tel: 8.584287 Tổng kinh phí thực chi: 20.000.000 Trong đó: -Từ ngân sách nhà nước: * - Kinh phí trường: - Vay tín dụng: - Vốn tự có: - Thu hổi: Thời gian nghiên cứu: 12 tháng Thời gian bắt đầu : 01/2007 Thời gian kết thúc: 12/2007 Tên cán phối họfp nghiên cứu: ThS Nguyễn Xuân Viết CN.Tạ Xuân Dục Số đăng ký đề tài Số chứng nhận đăng ký Bảo mật: Ngày: kết nghiên cứu a Phổ biến rộng rãi: * b Phổ biến hạn chế: Bảo mât: ■ 44 Tóm tắt kết nghiên cứu: Đã khảo sát ảnh hưởng nồng độ môi trường điện li KOH có m ặt ZnO bão hòa dung dịch tới hoạt động điện hóa điện cực kẽm Kết có mặt ZnO dung dịch điện li hạn chế hòa tan điện cực làm tăng tốc độ hình thành Zn Đã khảo sát ảnh hưởng chất cho thêm : axit photphoric, axit citric, axit tactaric, poly etylenglycon EDTA tới tính chất điện hóa điện cực Zn mơi trường kiềm Kết cho thấy tính điện cực kẽm tăng lên đáng kể Kết khảo sát hình thái học khẳng định số hợp chất cho thêm sử dụng, EDTA có khả ngăn cản tạo thành kết tủa hình trình hoạt động điện cực kẽm cách hiệu K iến nghị qui m ô đối tượng áp dụng nghiên cứu : Nếu có điều kiện tiếp tục nghiên cứu nhằm mở rộng biện pháp nâng cao hoạt tính điện cực kẽm Thủ trưởng quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài N guyễn Thi Cẩm Hà ' Họ tên Chủ tịch hội đồng đánh giá thức V ụ^ Nẹoc — - Học hàm Tiến sĩ P W V Học vị Ký tên W!ẼƯ TRUỎN' he đóng dấu t Ị tíhOẠ VÃ w /V - —r 11Ọ c HỌC V ■) H PGS.T //• *f.,L 7Ju tL ILuté " 45 Thủ trưởng quan quản lý đề tài TLGIÂM ĐỐC s BANKHuAhọc - CONGN ... tiêu: Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến tính chất điện hóa điện cực kẽm môi trường kiềm với định hướng ứng dụng công nghệ nguồn điện Nội dung: - Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến tính chất điện hóa kẽm. .. Nghiên cứu tính chất điện hóa kẽm mơi trường điện li ứng dụng nó? ?? với mục đích khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động điện hóa điện cực Zn môi trường kiềm, hướng ứng dụng công nghệ chế tạo nguồn điện. .. phẫn cực catot điện cực kẽm tinh khiết Điện cực kẽm thường sử dụng làm điện cực âm nguồn điện hóa, nguồn điện thường sử dụng môi trường điện li dung dịch KOH Nồng độ dung dịch điện li có ảnh hưởng