Особенности распределения концентраций в приповерхностном слое в ходе гомогенной химической реакции первого порядка в модельном электрокаталитическом процессе при стационарных условиях
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 3
Abstract
В данной теоретической роботе исследуется модельный электрокаталитический процесс с потенциалозависимости адсорбцией/десорбцией электроактивных частиц на поверхности плоского электрода и предшествующей гомогенной химической реакцией первого порядка в диффузионном слое Нернста. Адсорбционный процесс описывается изотермой Фрумкина. Лимитирующей стадией рассматриваемого процесса является предшествующая гомогенная химическая реакция. Цель роботы заключается в получении и анализе аналитических выражений для распределения концентраций частиц, которые участвуют в гомогенной химической реакции первого порядка и имеют разные коэффициенты диффузии. Рассматривается случай стационарных условий. Выбранная модельная система принадлежит к N-NDR типу. Ее вольт-амперная кривая имеет N-образную форму с областью негативного дифференциального сопротивления (NDR), где возникают динамические неустойчивости. Получено точное решение системы дифференциальных уравнений, которое описывает распределения концентраций в диффузионном слое Нернста. Получены зависимости стационарных концентраций на поверхности электрода от степени покрытия электродной поверхности адсорбатом q. Проанализированы функции градиентов концентраций реагирующих частиц от расстояния до поверхности электрода и параметра q. В работе было показано, что функция распределения концентраций для электроактивных частиц резко изменяется на внутренней границе диффузионного слоя Нернста. В противоположность этому, функция распределения концентраций для неэлектроактивных частиц изменяется плавно и достигает своих наивысших значений на внешней границе слоя Нернста. Зависимости стационарных концентраций на поверхности электрода для электроактивных и неэлектроактивных частиц от параметра q имеют, как и вольт-амперная кривая рассматриваемого процесса, N-образную форму. Однако в данном случае максимуму кривых отвечают низкие значения q, а их минимуму - высокие значения q. Значение градиента концентраций электроактивных частиц наибольшее на внутренней границе диффузионного слоя Нернста. В противоположность этому, градиент концентраций неэлектроактивных частиц стремится к нулю в этой области и достигает наибольших значений на внешней границе этого слоя. Полученные результаты помогут в понимании нелинейного поведения неравновесной системы.
Authors and Affiliations
O. I. Gichan
Keywords
Related Articles
- EP ID EP461606
- DOI 10.15407/hftp09.03.251
- Views 89
- Downloads 0
The influence of polymeric matrix structure on the kinetic and thermomechanical properties of organic-inorganic composites based on TEOS
A promising trend in modern material science is the development of new composite materials based on organic-inorganic systems with unique characteristics that combine the properties of individual components. Hybrid organ...
Effect of benzethonium chloride adsorption on the electrosurface properties of titanium dioxide in aqueous suspensions
The purpose of this research article is to study the influence of additives of cationic surfactant - benzethonium chloride and the pH of the initial solutions from which suspensions were prepared on the electro-surface p...
Selective dehydration of ethyl lactate into ethyl acrylate over NaY-faujasite
Dehydration of lactic acid and its esters is a promising way for obtaining acrylate monomers. The transformation of 10 % ethyl lactate solution in ethanol into ethyl acrylate over NaY, NaX, NaA and L zeolites has been st...
Особенности распределения концентраций в приповерхностном слое в ходе гомогенной химической реакции первого порядка в модельном электрокаталитическом процессе при стационарных условиях
В данной теоретической роботе исследуется модельный электрокаталитический процесс с потенциалозависимости адсорбцией/десорбцией электроактивных частиц на поверхности плоского электрода и предшествующей гомогенной химичес...
Synthesis and properties of magnetic nanostructures with carbonized surface
Aim of the research. The paper aims to synthesize magnetically sensitive carbonated magnetite – based composites. Methods. UV-Vis spectroscopy, X-ray powder diffraction (XRD), Infrared spectroscopy with Fourier accumula...