ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ ПРИ КАТОДНОЙ ОБРАБОТКЕ В ХИТОЗАНСОДЕРЖАЩИХ ВОДНЫХ ФОСФАТ- МОЛИБДАТНЫХ РАСТВОРАХ

Abstract

Исследованы морфология поверхности алюминиевого электрода, элементный состав поверхностного слоя до и после катодной обработки в гальваностатическом режиме. Установлено, что в области катодных плотностей тока менее 0,1 мА/см2 на алюминиевом катоде происходит преимущественно  адсорбция полимолибдат– и полифосфатмолибдат–ионов, сопровождающаяся образованием в адсорбированном слое полимерных цепочек из оксидов молибдена промежуточной валентности Mo (VI) → Mo (IV) → Mo (II), двойных оксидов, алюминатов, полиоксофосфат-молибдатов алюминия, обеспечивающих свободное перемещение катионов щелочного металла и водорода. Формирование слоя гетеро-полиоксофосфатмолибдатов, согласно данным бестоковой хронопотенциометрии, вторичной ионной масс-спектрометрии и сканирующей электронной микроскопии, протекает уже в отсутствие тока. Определяющую роль в формировании морфологии модифицирующего слоя и его элементного состава играет введение фосфорной кислоты в раствор молибдата натрия. При 0,5 мА/см2 и более высоких плотностях катодного тока протекает преимущественно процесс выделения водорода как по реакции разряда ионов водорода и молекул воды, так и за счет химического взаимодействия алюминия и образующегося, вследствие протекания процесса внедрения, сплава алюминия с натрием с молекулами воды и фосфорной кислоты. На это указывает подщелачивание приэлектродного слоя раствора. Скорость интеркалирования ионов водорода и натрия в структуру полиоксофосфат-молибдатного слоя резко возрастает с увеличением плотности тока до значений 5…10 мА/см2, когда на электроде устанавливается потенциал от −1,3…−3,0 В. Этому способствует не только волокновая структура формирующегося слоя полигетерооксофосфатмолибдатов алюминия и натрия, но и образование в растворе протонированных катионов и анионов фосфорной кислоты, которые облегчают взаимодействие хитозана с поверхностью электрода, вследствие перехода в фосфатный комплекс, и обеспечивают усиление пленкообразующего эффекта и упорядочение структуры модифицирующего слоя. На это указывает снижение краевого угла смачивания.