( Mn02) hc’màt + M ~ + e ' + - * ( M n O O M ) tXmài
Do sự tồn tại cua cặp oxi hỏa khư thuận nghịch Mn 'Mn cho nên trên bê mặt tiép
x ú c g i ữ a đ i ệ n c ự c và m ô i t rường điện li xuât hiện lớp điện kép c ó cảu tạo g i ỏ n g n hư một tụ
điện. Lớp điện kép nà\ là nơi tích trừ năní: lượng cua điện cực. năng lượng đó được biêu hiện bơi d u n g lượng riêng Cs. Dung lượng riêng Cs được tính theo biêu thức sau: [4-7]
o ( V D ung lương riêng (F.g Ị
c = m O : Đ i ệ n l ư ợ n g t r a o đ ô i t r o n g CỊỉiủ t r ì n h p h ú n c ụ c v ò n ị ỉ f( 'ì
m: Khôi h ạ m g m âu (g) JV : K hoang quét thê (Vị
Ti ến hành đo đườníi phân cực v òne cua 3 mâu cỏ cùng hàm lượng etanol dược tonu hợp t r o n e 3 điều kiện: Kh ông thúv nhiệt, thủ} nhiệt trong nước \ à thus nhiệt trong hôn hợp phản ứ ng KMnO-ị + C2H5OH. trorm d u ne dịch điện li N a :S Ơ4 1M. tóc độ quét thê 5 m \ s. so sánh ở v òn g quét t hú 5. Ket qua là d u n e l ượns riẻn£ Cs cua mẫu khỏní: thu> nhiệt. thu> nhiệt
trong n ụ á c v à thuy nhiệt trong hỗn hợp phan ứng KMnOj - C;H<OH lấn l ư o t la: - 8 < ’, 0 ĩ va 0/.0 í ,g *■ I I 4 l4>H| I > e >•»•(' . 6 MtoiC - tCSh.e - ■eass.ic - ■OIOB.IC - ■c •C200HC' - <.30.1C o :* tM t ặ ;n ,1 t
tũ ữ ằ Ả Đường cong p hán cực vòng cua 3 mau á ) cùng hàm lượng Ưtanol. IÔI1Ị! hợp o các đ ie u kiẹn k h a i nhau trong ÍỈUHỊỊ dịch điện ìi \c ỉịS ( ) j ỉ \ í . lóc đõ Cịìiél thi' ĩ/íỉl V
1- M ầu không /huy nhiệt 2- Mầu ihuy nhiệt trong nirởc 3- M âu ihiiv nhiệt ironỊỉ hon hợp phím img KM nOj - c
Ta thấy mầu thuv nhiệt trong hổn hợp phan ứng KMn Oj - Ọ H . O H có kha nãng hoạt đ ộn g diện hóa cao hơn hăn hai mẫu còn lại. Đieu dó được íiiai thích dựa vào hình anh S F M \ a
• ’ * * 1 ■ » ■ 1 f - . í
a b c
Hình 4. A nh SE M cua 3 mau cỏ cùng hàm ỉượng eianoỉ được ỉỏìiịỉ hop írunịỉ 3 dicu kiữn khác nhau:
(aỉ Không thuv nhiệt: (b) Thuy nhiệt trong nước; (c) Thuy nhiệt trong hỗn hơp phan ứng K \ín () 4 - C:Hỹ()H.
Khi thuv nhiệt trong hồn hợp phan ứne. sụ hình thành tinh thẻ phụ thuộc \ à o sự có mặt cua ion hT và etanol. Etanol làm giam sức căng bê mặt cua hôn hợp phan ứng. do đỏ làm tăng kha năng kết tinh. Các ion k ‘ tạo thành các hốc có tác dụng cô định tinh thê gióng như nhừng cái khuôn. Do vậy mà kha nâng kết tinh cua san phâm cao hơn.
Hình 5: G ian đo nhicu xạ lia X C I U I 3 mầu cv i aiiií! hàm lượng cninol lỉưox Io i i ị: l u r p Irony 3 Jit’ll kiúiì khúc nhau
Như đã nội ờ phần trên, khi hàm lượng etanol trorm hồn h ợ p phan ứníí tha> đôi làm anh hướng đên câu trúc, hình dạng và kích thước vật liệu oxit mancan. do đó cunt! ánh hươn<’ tới tính chất điện hóa cua vặt liệu (hình 6). Dung lượng riêng c s đối \ ói cac niau co ti lẽ so mol etano]/KMn04 là 6.56. 4.37. 2.19. 1.1 1. và 0.44 lần lượt là 1.7: 73.0: 83.0: 61.9: \à 31.6
• Tư đo có thê kẻt luận: Vật liệu có dạng sợi và kích thước cảnn nho thi kha nãníi hoạt động điện hóa càng cao.
02® 0 900E/V E/V 1 l - -O.KJOK) I ị <ư®to j
H ình ổ. Đ ường cong phâ n cực vòng cua điện cực trong m ỏi trường NcijSOj ỈM, tốc độ qué í
5m V/s í ương ím g với các mẫu có í ỉ ỉệ sỗ moi elanoi/K M nO j là: 6.56 (ỉ): 4.3~ ị2): 2 .Ị 9 (3);
L ì ỉ (4); 0.44(5).
Hình " Đường cong phún cực vỏng cua mau cỏ ti ỉệ sô moi Ưltmol K \ín ()4 là 2.19. tốc đò quéí 5mV's. trong dung dịch \ a \S O j có nồng
úộ khúc nhau:
Ị- 0. ỈM 3- ÌM
2- 0.5M 4- 2 \ í
Hình 7 cho thấy anh hưong cua nồng độ chất điện li tới tính chất điện hỏa cua vặt liẹu oxit mangan.
Dung lượng riẻng Cs cua vật liệu trong dung dịch Na2SƠ4 có none độ 0.IM. 0.5M. ] M. và 2M lần lượt là 51.5. 58.2. 83.0. và 58.1 F .g 1. Kết qua nà> là do: khi nồng dộ ion Na^ càng lớn thì lớp kép có kha năng tích điện càng cao. do vậ\ dung lượng riêng Cs câng cao. Tuy nhiên, nếu nông độ ion Na* trong dung dịch quá lớn sè can trơ quá trinh thoát ra cua ion N a + t ừ bề mặt điện cực trong suốt quá trình nạp điện, vi vặ\ làm giam Cs.
Chúng tôi cũng đã khao sát anh hương cua tốc độ quét thê và sô \õng quét lỏn dung lượng riêng Cs cua vật liệu (Hình 8). Kẽt qua cho thâ> tôc độ quét \à sô vòng quét tăng thi khả năng hoạt động của điện cực giảm. Khi tôc độ quét tăng từ ImV s đên 50mV s thi c \ giam từ 95.7 đến 11.0 F.g"1: Khi tăng sô vòng quét từ\òng sỏ 2 lên vòng sò 30 thi Cs giam tu 9] .7 xuống 50.2 F . e 1. Từ anh hưong cua tôc độ quét thẻ và nông độ chát điện li tới tính chảt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đ i ệ n h ó a c u a vật liệu, c ó t hê két luận răníi c ơ c h ẻ cua phan ứng diên ra irẻn bê mặt đi ện c ự c là
co chế thứ nhất, tức là có sự chui vào và thoát ra cua ion Na' lên trên điện cực trong suôt quá trình phân cực. T 0300MCI - 0 UttrtO - 0 100*10 - 00*bí0 - : / ■OMùrt' •0 •0 ■ '* •0 2S0.1C —-- / Hình X. a ì D u o n g c o n ? p h à n a r c c u a c á c đ i ệ n c ự c c h e l ạ o ỉ ư m ầ u L O ỉì ìù sá m n ì ư l a n o ỉ k \ í n( ) 4là JỌ Ịronơ liunv dịch \ í ỉ 'S ( ) j ì Sỉ. cuc đ(ỉ (ỊỈ4CI khíiL ỉilỉíỉit
■y IQ ^ c o n X p h a n c ự c r ò n g c u a đ i ê n c ự c c h ề l ạ o t ừ m a u c ó II lé M) m o / e l a n o l K \ í n ( ) j l à Hị, t u n g c Ịch , \ u :S()_i ì \ Ị IQC đ ộ q U£ t ị' s Sfì s á n h 0 c a c v ò n ự c/itél k h á c n h a u : I -