Індекс рубрикатора НБУВ: Г128.135 + Г574.2

Рубрики:

Структура подвійного електричного шару. Заряд та ємкість подвійного шару

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обговорено методичні можливості для вивчення вольт-фарадних явищ в плоских структурах метал-діелектрик-напівпровідник (МДН-сендвічі), що широко використовуються, та основні з ефектів, для яких запропонований розгляд виявляється ефективним. Серед них: кінетика утворення двовимірних заряджених шарів на поверхні кріогенних рідин і в напівпровідникових структурах (інверсійні, акумуляційні шари в МДН-сендвічах, включаючи воду як власний напівпровідник), деталі поведінки діелектричної сталої рідких діелектриків, що містять невелику частку власних іонів, властивості електролітичного конденсатора, нелінійні ефекти, що супроводжують кінетику розпаду поверхні рідкого діелектрика (кріогенного або нормального), який втрачає стійкість у зовнішньому електричному полі, нормальному до межі рідина-пар, і т.п. Підкреслено глибоку аналогію між статистичними властивостями води як власного електроліту та електрон-дірковими напівпровідниками. Відзначено переваги вольт-фарадної діагностики води як власного електроліту.

Обговорено методичні можливості для вивчення вольт-фарадних явищ в плоских структурах метал-діелектрик-напівпровідник (МДН-сендвічі), що широко використовуються, та основні з ефектів, для яких запропонований розгляд виявляється ефективним. Серед них: кінетика утворення двовимірних заряджених шарів на поверхні кріогенних рідин і в напівпровідникових структурах (інверсійні, акумуляційні шари в МДН-сендвічах, включаючи воду як власний напівпровідник), деталі поведінки діелектричної сталої рідких діелектриків, що містять невелику частку власних іонів, властивості електролітичного конденсатора, нелінійні ефекти, що супроводжують кінетику розпаду поверхні рідкого діелектрика (кріогенного або нормального), який втрачає стійкість у зовнішньому електричному полі, нормальному до межі рідина-пар, і т.п. Підкреслено глибоку аналогію між статистичними властивостями води як власного електроліту та електрон-дірковими напівпровідниками. Відзначено переваги вольт-фарадної діагностики води як власного електроліту.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.206 + Г574.5

Рубрики:

Властивості наноматеріалів

Електрокінетичні явища. Електроосмос. Електрофорез

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Г574.2

Рубрики:

Структура подвійного електричного шару. Заряд та ємкість подвійного шару

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, що зі збільшенням товщини дифузійного шару Нернста імпеданс приелектродного шару зростає. Надано кількісну оцінку фазового кута дифузійного імпедансу залежно від частоти за різних значень товщини дифузійного шару. Встановлено, що дифузія обумовлює запізнення за фазою відносно струму зміни поверхневої концентрації електроактивних частинок.

Досліджено структуру, поляризаційні та сорбційні властивості нанопористого біовуглецю, проведено його модифікацію методами ультразвукового впливу у докавітаційному та кавітаційному режимах. Показано ефективність використання нанопористих вуглецевих матеріалів як адсорбентів і активного матеріалу електродів суперконденсаторів. Проведено імпедансний аналіз активованих вуглецевих матеріалів до та після ультразвукового опромінення, який показує зсув рівня Фермі в область з більшою густиною делокалізованих електронних станів і, відповідно, зростання питомої ємності біовуглеців. Для синтезованих біовуглеців встановлено наявність асиметризації вольт-фарадних залежностей при додатній і від'ємній поляризаціях. Встановлено, що ультразвукове опромінення у кавітаційному режимі збільшує сорбційну здатність активованого вугілля до широкого спектру нафтопродуктів. Розроблено методику розрахунку питомої площі поверхні біовуглеців на основі аналізу ізотерм адсорбції метиленового синього з врахуванням гідрофільності поверхні вугілля.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г583.2 + Г574.2

Рубрики:

Адсорбція

Структура подвійного електричного шару. Заряд та ємкість подвійного шару

Шифр НБУВ: Ж100480 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ni(II) - Ti(IV) шарові подвійні гідроксиди синтезовано за допомогою методів прямого, зворотнього та гомогенного осадження. Одержані зразки охарактеризовано за допомого ренгенофазового аналізу, термогравіметрії та дифференціальної сканувальної калориметрії. За даними РФА встановлено, що одержані зразки мають структуру подвійного-шарового гідроксиду. Проведено порівняння характеристик одержаних зразків.

Розглянуто 2-1 електроліт у контакті з вузькою нанотрубкою, яка надає можливість лише одновимірне накопичення вздовж осі. Асиметрія не надає можливість апріорі означити потенціал нульового заряду; натомість, природною точкою відліку є потенціал електрода, біля якого обидва іони мають той же електрохімічний потенціал; значення останнього може слугувати для вимірювання іонофільності. Поблизу цього потенціалу іонофобні трубки наповнені розрідженим газом, іонофільні трубки є наповнені одномірним твердим тілом, що містить приблизно однакове число двовалентних іонів і моновалентних контріонів, стійкість структури забезпечується сильним екрануванням кулонівської взаємодії індукованим зарядом на стінках трубки. Наповнення трубки шляхом прикладання електродного потенціалу демонструє складну картину взаємодій між двома сортами іонів.

Переглянуто та запропоновано у новому, більш широкому світлі модифіковану теорію Пуасона - Больцмана (МТПБ) обмеженої примітивної моделі подвійного шару. На підставі попередніх формулювань МТПБ4 і МТПБ5 виведено відповідні рівняння, які надають можливість краще зрозуміти зв'язок між цими формулюваннями. МТПБ4, МТПБ5 і нове формулювання теорії застосовано для аналізу структури та явища зміни знаку заряду в електролітах з асиметричною валентністю 2:1/1:2. Вивчено також явище індукованого поляризацією збільшення поверхневої густини заряду у системах 3:1/1:3. Проведено порівняння з даними моделювання за допомогою методу Монте-Карло. Показано, що наведені теорії відтворюють дані моделювання з різним ступенем точності від якісного до майже кількісного. Результати нового варіанту теорії в багатьох випадках практично не відрізняються від результатів МТПБ5. Однак за певних умов, зокрема при низьких концентраціц електролітів, спостерігаються теоретичні артефакти у формі нефізичних "плечей" в унарних функціях розподілу іонів.

Описана история создания и принцип действия конденсаторов двойного электрического слоя (КДЭС) - суперконденсаторов, ультраконденсаторов или ионисторов. Рассмотрены подходы к улучшению ключевых характеристик КДЭС как относительно новых высокоэффективных накопителей электрической энергии, представлены ведущие разработчики и компании-производители.

Обгрунтовано можливість використання моделі ПЕШ Гуї - Чепмена - Штерна - Грема та теорії уповільненого розряду-іонізації Фрумкіна для вивчення та ефективного моделювання впливу ПЕШ на стаціонарну та нестаціонарну макрокінетику електродних процесів N - NDR-систем. Показано ефективність застосування такого підходу для моделювання електродних процесів у системах із низькою іонною силою поверхнево-неактивного електроліту на прикладі системи з електровідновленням персульфат-іонів на різних електродах із розчину фториду натрію. Знайдено кінетичні параметри стаціонарної електродної реакції.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г574.2

Рубрики:

Структура подвійного електричного шару. Заряд та ємкість подвійного шару

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено закономірності електрофорезу для частинок різної природи, а також електроосмосу біля поверхні окремих частинок і в системах, що містять різні компоненти. Експериментально виміряно та теоретично розраховано швидкості електрофорезу провідних і непровідних частинок в залежності від прикладеної напруги Е та використовуваного дисперсного середовища. Експериментально підтверджено залежність нелінійної складової швидкості електрофорезу від числа Пекле. Виміряно швидкості електроосмотичної течії біля провідних частинок з криволінійною поверхнею та селективною електропровідністю. Проведено порівняння профілів електроосмотичної течії для окремих іонообмінних і металевих частинок. В обох випадках підтверджено передбачений теоретично квадратичний характер залежності швидкості електроосмосу від напруженості електричного поля. Проведено дослідження швидкості електроосмосу в ланцюжках іонообмінних гранул. Встановлено зниження швидкості течії при наближенні до кінця ланцюжка. Проведено дослідження зниження напруги на різних ділянках системи. Проаналізовано залежність концентраційної поляризації від розташування гранул та її вплив на швидкість електроосмотичної течії. В системі, яка складається з різнорідних гранул, одержано вихровий потік, що забезпечує перемішування рідини. Досліджено поляризаційні процеси та швидкості електроосмосу в комплексній системі іонообмінні мембрани / скляна пориста діафрагма / іоніт в залежності від її компонування. Показано, що найбільший ступінь поляризації та максимальна квазістаціонарна швидкість електроосмосу спостерігаються у випадку, коли гранули іоніту розташовані біля діафрагми з боку катода.

Исследованы зависимости величины и знака электрокинетического потенциала частиц каолинита от pH дисперсионной среды. Изучены закономерности достижения равновесного pH порового раствора и скорости электроосмоса в модельной дисперсии в зависимости от концентрации вводимых растворов щелочи и кислоты. Показано, что существует достаточно широкий интервал высоких значений pH порового раствора, в котором электрокинетический потенциал частиц и скорость электроосмоса через дисперсию сохраняют почти постоянные значения, создавая оптимальные условия для ее обезвоживания. Установлены основные закономерности кинетики и эффективности обезвоживания дисперсий с использованием электрического поля и давления.

На базі теорії імпедансної спектроскопії досліджено вплив ємності подвійного електричного шару на виникнення періодичних осциляцій і бістабільності у модельній електрохімічній системі з потенціалозалежною адсорбцією/десорбцією електроактивних частинок і попередньою хімічною реакцією у дифузійному шарі Нернста на пласкому електроді. Показано, що вплив розглянутого параметра є істотним лише у високочастотній області, тому його врахування не веде до зміни положень біфуркаційних точок системи.

Описано методологію математичного моделювання та інформаційні засоби визначення впливу адсорбції на фізичні характеристики стану подвійного електричного шару межі метал - електроліт.

Проведено экспериментальное исследование закономерностей электроосмотического переноса порового раствора при электроочистке дерново-подзолистой почвы. Изучено влияние конструкционных особенностей системы, включающей электрохимически активную пористую диафрагму, на скорость и стабильность электроосмотического потока. Показано, что при использовании модификации, обеспечивающей интенсивную электроосмотическую промывку десорбирующим раствором почвы, загрязненной никелем, степень очистки и выход никеля по току увеличиваются почти в 2 раза по сравнению с обработкой в стандартных условиях.

Досліджено електричний подвійний шар, сформований між двома зарядженими стінками щілиноподібної пори, та примітивну модель розчинника (ПМР) для розчину електроліту. Розвинену версію методу зваженого функціонала густини для електростатичної міжчастинкової взаємодії застосовано до вивчення профілів густини, адсорбції та селективності адсорбованих іонів і компонентів розчинника. Зазначено щодо залежності диференційної електроємності від прикладеної напруги на електродах і в порі. Обговорено властивості моделі по відношенню до поведінки примітивної моделі, а саме, у відсутності твердокулькового розчинника. Спостережено, що диференційна електроємність ПМР за прикладеного електростатичного потенціалу має "двогорбову" форму, незважаючи на високу концентрацію іонів. Знайдено осцилюючу залежність диференційної ємності ПМР від ширини пори, що є дуже подібним до примітивної моделі.