Page 104 - Zmist-n4-2015

З експериментальних досліджень встановили, що в катодній ділянці потен-
ціалів –1,2…–0,7 V інтенсивно виділяється Н 2. Виконали сторазову поляризацію
АМС-електродів на цій ділянці потенціалів (рис. 2а) і визначили із вольтампер-
них кривих густину струмів (рис. 2b) та швидкість виділення водню, які опису-
ють рівнянням Тафеля [11, 12]. Слід зазначити, що на усіх АМС-електродах
активно виділяється водень у 4,0 М розчині KОН. Важливою характеристикою у
електрохімічному генеруванні водню на металевих електродах є перенапруга, яка
повинна бути якнайменшою. Для всіх трьох сплавів електрохімічне виділення
водню відбувається в околі потенціалів –0,8 V, тому, враховуючи стабільні зна-
чення вільних потенціалів (табл. 1), перенапруга реакції виділення водню набли-
жається до 0 V.

Рис. 2. Поляризаційні криві (а) та густина струмів обміну (b) виділення водню
на АМС-електродах різного складу у 4,0 М водному розчині KОН за 100 cycles
поляризації: 1 – Al 87 Ni 8 Y 5 ; 2 – Al 87 Ni 8 Y 4 Dy 1 ; 3 – Al 87 Ni 8 Y 4 Gd 1 .
Fig. 2. Polarization curves (а) and current densities (b) of hydrogen evolution
on AMC-electrodes of various composition in the 4.0 M KOH aqueous solution
for 100 cycles polarization: 1 – Al 87 Ni 8 Y 5 ; 2 – Al 87 Ni 8 Y 4 Dy 1 ; 3 – Al 87 Ni 8 Y 4 Gd 1 .
Густина струмів виділення водню на усіх трьох електродах коливається в
2
межах 5,88…6,02 mA/cm , а швидкість виділення Н 2 на АМС Al 87Ni 8Y 5 становить
0,55 V, на Al 87Ni 8Y 4Dy 1 – 0,17 V, на Al 87Ni 8Y 4Gd 1 – 0,19 V. Часткове заміщення
ітрію у АМС Al 87Ni 8Y 5 на гадоліній чи диспрозій призводить до зміни механізму
лімітувальної стадії виділення водню зі стадії розряду на стадію рекомбінації [10].
Приповерхневі шари глибиною біля 100 Å та елементний склад АМС-елек-
тродів після електрохімічного виділення водню досліджено методом сканівної
електронної мікроскопії (рис. 3).
Слід зазначити, що внаслідок електрохімічної реакції АМС-електродів у
лужному середовищі спостерігали водневе окрихчення поверхні. Легування дис-
прозієм чи гадолінієм (рис. 3) призводить до зменшення гомогенних областей.
Крім того, на мікрофотографіях АМС Al 87Ni 8Y 4Dy 1 та Al 87Ni 8Y 4Gd 1 помітили
темні дрібнодисперсні ділянки, що зумовлено зміною фазового складу.
Довгий контакт (1 h) АМС-електродів з 4 М KОН при 293 K стимулює вихід
РЗМ та Ni на поверхневі шари, що з достатньою точністю визначають енергодис-
персійним методом (табл. 2).
Низький вміст Al після тривалої поляризації в агресивному середовищі оче-
видно пояснюється утворенням стійких кисневмісних сполук як базового, так і
легувальних металів.

103