ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА ОСНОВЕ ЛАНТАНА И КОБАЛЬТА ИЗ ХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-2-4-13
Аннотация
Изучено совместное электровосстановление хлоридных комплексов лантана LaCl63– и кобальта CoCl42– в эквимольном расплаве KCl–NaCl на вольфрамовом электроде. Из результатов вольтамперных измерений следует, что потенциалы выделения La и Co на вольфрамовом электроде, покрытом предварительно выделившимся кобальтом, различаются более чем на 1,0 В. Поэтому электрохимический синтез интерметаллидов La и Co возможен только в кинетическом режиме. Разработан способ высокотемпературного электрохимического синтеза порошков интерметаллидов лантана и кобальта в галогенидных расплавах. Выявлены условия реализации совместного электровосстановления ионов La3+ и Co2+, на основе которых показана принципиальная возможность прямого электрохимического синтеза интерметаллидов лантана. Установлено, что механизм электросинтеза определяется условиями проведения электролиза. В потенциостатических условиях (при потенциалах отрицательнее потенциалов выделения более электроотрицательного элемента – лантана) имеет место совместное выделение La и Co, и процесс синтеза определяется энергией активации реакции взаимодействия лантана с кобальтом на катоде. В целом процесс электросинтеза интерметаллидов на основе La и Co определяется взаимосвязанными параметрами – составом электролитической ванны и напряжением на ней. Проведен высокотемпературный электрохимический синтез ультрадисперсных порошков интерметаллидов на основе лантана и кобальта (Сo3La2, Сo7La2, Co13La) из хлоридных расплавов.
Ключевые слова
Об авторах
Х. Б. КушховРоссия
Доктор химических наук, профессор кафедры неорганической и физической химии
(360004, КБР, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173)
М. К. Виндижева
Россия
Кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической и физической химии
М. Н. Калибатова
Россия
Аспирант кафедры неорганической и физической химии span>
Р. А. Мукожева
Россия
Кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической и физической химии
Список литературы
1. Ito T., Ido H. Electronic structures and magnetic properties of LaCo5, LaNi5, and LaCo3Ni2 //J. Appl. Phys. 2005. Vol. 97. P. 1—3.
2. Crisan V., Popescu V., Vernes A., Andreica D., Burda I., Cristea S., Caciuc V. Magnetic properties of LaCo5–xNix // Alloys and Compounds. 1995. Vol. 223. P. 70—73.
3. Kikuchi T., Yamasaki T., Nakamura T., Nakanishi M., Fuji T., Takada J., Ikeda Y. Magnetic properties of La—Co substituted M-type strontium hexaferrites prepared by polymerizable complex method // Magnetism Magnetic Mater. 2010. Vol. 322. P. 2381—2385.
4. Никитин С.А. Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов. М.: МГУ, 1989.
5. Сергеев В.В., Булыгина Т.И. Магнитотвердые материалы. М.: Энергия, 1980.
6. Strnat К.J. Modern permanent magnets for application in electrotechnology // J. Proc. IEEE. 1990. Vol. 78. P. 923–946.
7. Goodson T., Varnavski O., Wang Y. Optical properties and applications of dendrimermetal nanocomposites // Intern. Rev. Phys. Chem. 2004. Vol. 23. P. 109—150.
8. Kamat P.V. Photophysical, photochemical and photocatalytic aspects of metal nanoparticles // J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106. P. 7729—7744.
9. Shen Y., Turgut Z., Horwath J., Huang M. Bulk nano-composite LaCo5/LaCo13 magnets // J. Appl. Phys. 2011. Vol.109. P. 07A 765.
10. Ковалевский А.В., Илющенко Н.Г., Варкин В.Н., Сорокина В.В. Диффузионное насыщение никеля и кобальта цирконием, лантаном и иттрием в галогенидных расплавах // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 1988. No. 5. С. 20—22.
11. Yang Q., Qiu K., Pan S. Electroreduction of Co(II) and La(III) in urea melt // Rare Metals. 1995. Vol. 14. P. 133.
12. Liu L., Tong Y., Yang Q. Electroreduction Co(II), Ni(II), and codeposition with La(III) in urea-NaBr melt // Rare Metals. 2000. Vol. 19. P. 237—241.
13. Yuan D., Liu Y. Electrochemical preparation La—Co magnetic alloy films from dimethylsulfoxide // J. Mater. Chem. Phys. 2006. Vol. 96. P. 79—83.
14. Zhu D-R., Yang Q., Qiu K. Electrodeposition of Co and La—Co alloy in nonaqueous system // J. Electroplat. Finish. 1994. Vol. 13. P. 1—4.
15. Guo C.-Y., Wang J.-C., Chen B.-Q., Wang J.-G. Electrochemical studies on La—Co alloy film in acetamide-urea-NaBr melt system // Nonferr. Metal. Soc. 2005. Vol. 15. P. 1190—1193.
16. Gong X-Z., Liang Y-K., Tang J-N., Li J-Q. Preparation and characterization of La—Co alloy nanowire arrays by electrodeposition in AAO template under nonaqueous system // Trans. Nonferr. Metal. Soc. China. 2008. Vol. 18. P. 642—647.
17. Грилихес С.Я. Электрохимическое и химическое полирование. Л.: Машиностроение, 1987.
18. Карякин Ю.В. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974.
19. Лякишев Н.П. Диаграммы состояний двойных металлических систем. М.: Машиностроение, 1996. Т. 1.
20. Малышев В.В., Кушхов Х.Б. Успехи высокотемпературного электрохимического синтеза в ионных расплавах на рубеже веков // Журн. общ. химии. 2004. No. 8. C. 1223—1240.
21. Шаповал В.И., Малышев В.В., Новоселова И.А., Кушхов Х.Б. Современные проблемы высокотемпературного электрохимического синтеза соединений переходных металлов IV—VI групп // Успехи химии. 1995. No. 2. C. 133—141.
Рецензия
Для цитирования:
Кушхов Х.Б., Виндижева М.К., Калибатова М.Н., Мукожева Р.А. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА ОСНОВЕ ЛАНТАНА И КОБАЛЬТА ИЗ ХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2017;(2):4-13. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-2-4-13
For citation:
Kushkhov Kh.B., Vindizheva M.K., Mukozheva R.A., Kalibatova M.N. ELECTROCHEMICAL SYNTHESIS OF ULTRAFINE INTERMETALLIC POWDERS BASED ON LANTHANUM AND COBALT FROM CHLORIDE MELTS. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya). 2017;(2):4-13. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-2-4-13