ИСТИНА

Актуальность темы. В настоящее время происходит стремительное развитие научных исследований и технологических разработок в области «зеленой химии». Одним из важных направлений «зеленой химии» является замена традиционных растворителей. Перспективным представляется использование ионных жидкостей (ИЖ), так как эти соединения негорючи, термически устойчивы, обладают низким давлением паров и низкой токсичностью, а также могут быть использованы повторно. ИЖ находят широкое применение в электрохимии, благодаря своим уникальным свойствам, таким как достаточно высокая ионная проводимость, широкое электрохимическое окно стабильности. Наиболее привлекательно использование ИЖ в качестве электролитов в процессах электрополирования, электроосаждения металлов и сплавов и в процессах получения электрохимическими методами наночастиц металлов и их сплавов. Электрохимические методы обработки металлов приобретают все большее значение вследствие легкости их реализации, а также возможности оптимизации условий получения поверхностей с требуемым качеством. Электрохимическое полирование металлов приводит к уменьшению шероховатости поверхности и появлению зеркального блеска. В результате полирования качество поверхности металлов улучшается: повышается отражательная способность, увеличивается коррозионная стойкость. Оптимизация условий проведения процесса предопределяет необходимость получения знаний об особенностях электрохимического поведения различных металлов в электролитных системах разной природы. Качество микрорельефа при электрохимической обработке зависит от режима электролиза: плотности тока, времени и электролита. ИЖ в качестве электролита имеют преимущества за счет возможности подбора оптимальных свойств (электропроводности, вязкости, комплексообразования, окна электрохимической устойчивости), что позволяет целенаправленно получить необходимый конечный результат. Однако, по причине относительно недавнего возникновения интереса к ИЖ, в литературе мало данных по этому вопросу. На основании изложенного, накопление и обобщение данных по влиянию свойств ИЖ на процессы анодной электрохимической обработки металлов является актуальным. Цель и задачи исследования. Целью данной работы было 1. установление закономерностей поведения некоторых переходных металлов 4 периода при анодной электрохимической обработке во фторсодержащих ИЖ 2. определение условий электрохимического воздействия, обеспечивающих формирование различных наноструктур на поверхности электрода. Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:  исследование поведения металлов различной природы (никель, медь, титан и платина) при анодном растворении во фторсодержащих ИЖ в условиях, обеспечивающих сглаживание микрорельефа поверхности;  исследование кинетики анодного растворения платины в ИЖ;  изучение влияния содержания воды в гидрофобных фторсодержащих ИЖ на процессы формирования микрорельефа, активации и пассивации поверхности меди и никеля;  исследование влияния состояния поверхности растворимого анода на качество микрорельефа при анодной обработке металлов;  исследование условий формирования различных наноструктур при анодной поляризации металлов в ИЖ. Научная новизна:  впервые изучена кинетика процесса анодного растворения платинированной платины во фторсодержащих ИЖ. Обнаружен эффект полирования при анодной обработке платины в ИЖ, подобраны оптимальные условия электрохимического полирования платины.  впервые обнаружено ингибирующее влияние воды при анодном растворении меди и никеля в гидрофобной ИЖ.  выявлены закономерности анодного растворения медного электрода с различным состоянием поверхности в ИЖ. Предложен механизм процесса анодного растворения медного электрода с участием поверхностных оксидов меди.  найдены условия формирования различных наноструктур на металлической поверхности при электрохимической обработке никеля, титана и нержавеющей стали в ИЖ. Практическая значимость работы:  найдены оптимальные условия электрохимического полирования платины, меди, никеля, титана и нержавеющей стали в ИЖ, улучшающие качество поверхности и позволяющие сократить расход энергии и материалов (металла).  показана возможность воды ингибировать электрохимическую коррозию металлов в гидрофобных ИЖ.  предложено теоретическое обоснование определения толщины оксидного покрытия меди по изменению механизма анодного растворения медного электрода в гидрофобной ИЖ.  определены условия, обеспечивающие получение различных наноструктур (гексагональные ячейки, нанотрубки) на поверхности металлов при электрохимической обработке. Положения, выносимые на защиту:  результаты исследования электрохимического поведения меди в гидрофобной ИЖ (ингибирующая роль воды, механизм анодного растворения медного электрода)  основные кинетические и электрохимические закономерности процессов полирования платинированной платины во фторсодержащих ИЖ  условия формирования различных наноструктур при анодной поляризации никеля, титана и нержавеющей стали в ИЖ. Апробация работы и публикации. Основное содержание работы изложено в 7 публикациях (из них 3 статьи и 4 тезиса докладов). Результаты исследований доложены на: Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2011, 2013), ECS Meeting (Seattle, 2012), Third International Symposium on Green Chemistry for Enviroment, Health and Development (Skiathos, 2012).