Дослідження умов нанесення вольфраму на оксидно-керамічні носії

Abstract

Забруднення атмосфери відходами, що утворюються при спалюванні органічного палива, є важливою екологічною проблемою. У зв'язку з розробкою і введенням нових екологічних стандартів все більша увага приділяється створенню ефективних каталізаторів знешкодження автомобільних паливних газів. Активні компоненти каталізаторів наносять на керамічні матеріали і металеві поверхні різними способами. З використанням планування експерименту порівняно ефективність плазмово-електролітичного оксидування (ПЕО) та екстракційно-піролітичного методів щодо впровадження металів в аніонній формі у поверхню каталізатору та встановлено оптимальні технологічні параметри процесів нанесення каталітично активних покриттів. За допомогою центрального композиційного рототабельного плану знайдено функції відклику, які відображають залежність товщини Yδ, пористості Yпта вмісту вольфраму YW в покритті в залежності від технологічних умов ПЕО. Речовину, яка отримувала активний компонент W (Na2WO4·2H2O), додавали безпосередньо в електроліт, або використовували для подальшого просочування покриттів. Встановлено, що в першому випадку вміст активного компонента в покритті в середньому в 50 разів більше, ніж при просоченні попередньо отриманого покриття. Крім того, концентрація Na2WO4·2H2O в електроліті має бути значно нижчою, ніж у розчині просочення. Показано, що при проведенні ПЕО у розчині рідкого скла пористість покриття прямо пропорційно зростає з концентрацією скла у електроліті. Придодаванні до електроліту натрію вольфрамово-кислого пористість залежить тільки від часу процесу та має екстремальну залежність з максимумом при 25 хв. Встановлено, що товщина покриття при проведенні ПЕО у розчини рідкого скла зростає більше при подовженні часу процесу, ніж при підвищенні концентрації скла у електроліті у 1,7 рази. При додаванні до електроліту натрію вольфрамовокислого покриття практично не росте з часом при концентрації скла до 5 г·л-1.

Atmospheric pollution by the waste generated by the combustion of organic fuel is an important environmental problem. With the development and introduction of new environmental standards, increasing attention is being paid to the creation of effective catalysts for the elimination of car fuel gases. The active components of the catalysts are applied to ceramic materials and metal surfaces in various ways. Using the experimental design, the efficiency of plasma electrolytic oxidation (PEO) and extraction-pyrolytic methods for the introduction of anionic metals into the catalyst surface was compared and the optimal technological parameters of the processes of deposition of catalytically active coatings were established. With the help of a central composite rotatable plan, response functions were found that show the dependence of the thickness Yδ, the porosity Yp, and the content of tungsten YWin the coating, depending on the technological condi-tions of plasma PEO. The substance with the active ingredient W (Na 2WO42H2O) was added directly to the electrolyte or used for further impregnation of the coatings. In the first case, the content of the active component in the coating is found to be on average 50 times greater than after the impregnation of the previously obtained coatings. In addition, the concentration of Na2WO42H2O in the electrolyte should be much lower than in the solution for impregnation. It is shown that when conducting PEO in a liquid glass solution, the porosity of the coating increases directly in proportion with the glass concentration in the electrolyte. When added to the electrolyte of sodium tungsten porosity depends only on the time of the process and has an extreme dependence with a maximum at 25 min. It was found that the thickness of the coating when conducting PEO in solutions of liquid glass increases more with the lengthening of the process time than with increasing the concentration of glass in the electrolyte 1.7 times. When added to the electrolyte, the tungsten coating does not increase over time with a glass concentration of up to 5 g·l-1.