Введение 12
1 Обзор литературы 13
1.1 Физико-химические свойства оксидов кадмия 13
1.2 Физико-химические свойства оксидов меди 16
1.3 Получение и применение оксидов кадмия 19
1.4 Получение и применение оксидов меди 25
1.5. Получение и применение медь-кадмиевой оксидной системы 31
1.5.1 Получение медь-кадмиевой оксидной системы,
применяемой в производстве катализаторов 31
1.5.2 Получение медь-кадмиевой оксидной системы,
применяемой в производстве пигментов и красок 34
1.5.3 Получение медь-кадмиевой оксидной системы,
применяемой в производстве специальных стекол 37
1.6 Использование электролиза с применением переменного тока для получения медь-кадмиевой системы 40
2 Экспериментальная часть 44
2.1 Характеристика объектов исследования 44
2.2 Методика проведения экспериментов 47
2.3 Результаты исследования 49
2.3.1 Фазовый состав продуктов окисления меди и кадмия на
переменном токе 4 9
2.3.2 Дисперсность и пористая структура продуктов
электрохимического окисления на переменном токе 56
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 59
4 Социальная ответственность 86
Выводы 106
Список публикаций 1 07
Список используемых источников 109
Приложение А 118
Актуальность работы. В последние годы все большее применение находят нанодисперсные порошки оксидов металлов. Порошки оксидов кадмия и оксидов меди применяют в производстве катализаторов, в гальванотехнике, в производстве электрохимических сенсоров, различных пигментов, как антикоррозионные покрытия и во многих других отраслях. Одним из методов получения таких оксидов является электрохимическое окисление кадмия и меди в растворах электролитов на переменном токе промышленной частоты.
Целью данной работы является изучение состава и свойств продуктов окисления кадмия и меди, полученных электролизом на переменном токе и выбор оптимальных условий электрохимического синтеза.
Объектом исследования являются продукты электрохимического окисления кадмия и меди на переменном токе.
Главными задачами являются:
1. Провести литературный обзор;
2. Получить продукты методом электрохимического окисления под действием переменного тока в растворах хлорида натрия и хлорида аммония;
3. Изучить их состав и свойства физико-химическими методами исследования;
4. Обработать полученные результаты анализов, сделать выводы.
Результаты данной работы могут быть использованы в дальнейшем
изучении этого направления и в производстве оксидов кадмия и меди. Результаты проведенных исследований были представлены на конференциях различного уровня и опубликованы в журналах.
Был исследован фазовый состав продуктов электрохимического окисления кадмия и меди в растворах хлоридов. Результаты анализов показали, что продукты, полученные в растворах хлорида натрия при концентрациях 3 % и плотности тока 1 и 2 А/см , содержат одинаковые кристаллические структуры гидроксидов и оксидов меди и кадмия.
Состав материалов, полученных при электрохимическом окислении кадмия и меди при плотности тока 3 А/см в растворах хлорида натрия, зависит от концентрации. При концентрации 3 % имеет кристаллические структуры гидроксидов кадмия Cd(OH)2 и y-Cd(OH)2 и гидроксида меди Cu(OH)2, также содержатся оксиды меди Cu2O и CuO, а оксиды кадмия не были обнаружены. При концентрации 25 % - кроме упомянутых структур, содержит оксид кадмия CdO.
Продукты, полученные в растворах хлорида аммония c концентрацией 3 %, преимущественно содержат у-Cd(OH)2 и Cu2O, в то время как при использовании растворов хлорида аммония с концентрацией 25 % в состав продуктов входит y-Cd(OH)2, Cu2O, а также CuO и Cu(OH)2 .
Результаты анализа БЭТ материалов, полученных электрохимическим окислением кадмия и меди в растворах хлорида натрия концентрацией 3 % показали, что при плотности тока 1 А/см2 удельная площадь поверхности составляет 8,228 м /г, а при плотности тока 3 А/см - 19,40 м /г.
