ИСТИНА

Ионные жидкости (ИЖ), состоящие из органических ионов, привлекают все большее внимание в качестве новых электрохимических сред и как потенциальная замена высокотемпературным расплавам солей и органическим растворителям в процессах электроосаждения как в лабораторном, так и в промышленном масштабе. Такой интерес обусловлен уникальными физико-химическими свойствами: нелетучесть, невоспламеняемость, термостойкость, высокая ионная проводимость, электрохимическая стабильность. Анализ существующих работ показывает перспективность электроосаждения из ИЖ редкоземельных элементов (РЗЭ), однако, исследования по электрохимии РЗЭ в ИЖ мало представлены в литературе [1]. Нами было исследовано электрохимическое поведение Eu, Gd и Nd в ИЖ [BMP][DCA], отличающейся довольно низкой вязкостью. Изучение особенностей электроосаждения РЗЭ из ИЖ основано на сочетании электрохимических измерений, сканирующей зондовой микроскопии, рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализа. В качестве подложек были использованы атомарно гладкие грани монокристаллических электродов Pt(111) и Au(111). Электроосаждение Eu, Gd и Nd на Pt(111) протекает необратимо; в процессе восстановления на поверхности образуется пленка, тормозящая протекание электрохимических реакций. В случае Eu добавки воды не оказывают влияния на процесс восстановления Eu(III) до Eu(II), а потенциал дальнейшего восстановления Eu заметно сдвигается в положительную сторону с ростом концентрации воды в растворе, выходя на плато при cH2O > 1.5 М. Восстановление Gd и Nd происходит без промежуточной стадии образования двухвалентных ионов, однако так же необратимо, как и восстановление Eu. Из безводных растворов РЗЭ в [BMP][DCA] на Pt(111) осаждается зернистый, неравномерно шероховатый осадок. Добавление воды приводит к разделению процессов осаждения металла и разложения ИЖ, в результате чего равномерность осадков возрастает. Как следует из данных РФЭС, при осаждении указанных РЗЭ из ИЖ в присутствии воды на поверхности регистрируются в основном оксиды металлов как до, так и после ионного травления. Таким образом, хотя поверхность осадка и может окисляться за время переноса электрода в РФЭ-спектрометр, содержание оксидов во внутреннем слое осадка также велико. Также из данных РФЭС следует, что в осадок включаются катионы ИЖ и/или продуктов их разложения в осадок, но не присутствующие в растворе анионы. Осаждение Gd и Eu на Au(111) начинается при более отрицательном потенциале, нежели на Pt(111), что связано с более сильной адсорбцией катионов [BMP] на поверхности золота. В случае Eu на Au, как и на Pt, наблюдаются токи восстановления Eu(III) до Eu(II), причем на Au эта реакция протекает более обратимо.