Кинетика электрохимического восстановления меди из среды холин хлорид:этиленгликоль (1:2) на поверхности стеклоуглерода

Аннотация

В данной работе исследовано электрохимическое восстановление меди в глубоком эвтектическом растворителе на основе холин хлорида и этиленгликоля методами циклической вольтамперометрии и электрохимической импедансной спектроскопии. Установлено, что процесс восстановления меди протекает через стадии Cu2+/Cu+ и Cu+/Cu0. Стабильность ионов Cu+ в смеси хлорида холина и этиленгликоля (1:2) была продемонстрирована с использованием вращающегося дискового электрода с кольцом. Показано, что исследуемые процессы протекают с диффузионным ограничением. На основе уравнения Рэндлса–Шевчика определены коэффициенты диффузии, значения которых составили:  DCu2+ = 2,7 × 10-7 см2 с-1 и DCu+  = 9,8 × 10-7 см2 с-1. Константы скорости переноса заряда, рассчитанные на основе полулогарифмической зависимости (Injп – (Eп – E0`)), составили 5,6 × 10-7 см с-1 и 3,5 × 10-4 см с-1. Результаты импедансной спектроскопии показали, что с увеличением температуры сопротивление переноса заряда уменьшается с 6,3 до 2,1 Ω см2, что свидетельствует об ускорении электрохимических процессов. Полученные результаты позволяют глубже понять механизм восстановления меди в глубоких эвтектических растворителях и могут быть использованы при разработке методики электроосаждения меди для получения эффективных катализаторов электрохимического восстановления диоксида углерода.