Electrodeposition of catalytic ternary cobalt based coatings

Abstract

Consistent patterns for electrodeposition of Co-Mo-W and Co-Mo-Zr coatings from polyligand citrate-pyrophosphate bath were investigated. The effect of both current density amplitude and pulse on/off time on the quality, composition and surface topography of the galvanic alloys were determined. It was established the coating Co-Mo-Zr enrichment by alloying components with current density increasing as well as the rising of pulse time promotes the content of zirconium, and pause – molybdenum because of subsequent chemical reduction of its intermediate oxides by hydrogen ad-atoms. It was found that the content of the refractory metals in the coating Co-Mo-W depends on the current density and on/off times extremely and maximum Mo and W content corresponds to the current density interval 12–18 A·dm−2, on-/off-time 5–10 msec. It was shown that Co-Mo-W alloys exhibits the greatest level of catalytic properties as cathode material for hydrogen electrolytic production from acidic media which is not inferior a platinum electrode. The galvanic alloys Co-Mo-Zr with zirconium content 1.5–2.0 wt.% demonstrate high catalytic properties in the carbon oxide (II) oxidation. This confirms the efficiency of materials as catalysts for the gaseous wastes purification and gives the reason to recommend them as catalysts for hydrocarbon combustion.

Исследованы закономерности электроосаждения покрытий Co-Mo-W и Co-Mo-Zr из цитратно-пирофосфатного электролита. Установлено влияние плотности тока и длительности импульса/паузы на качество, состав и топографию поверхности гальванических сплавов. Установлено обогащение покрытия Co-Mo-Zr легирующими компонентами при повышении плотности тока, рост содержания циркония при увеличении длительности импульса, а молибдена – продолжительности паузы вследствие химического восстановления промежуточных оксидов ад-атомами водорода. Содержание тугоплавких металлов в покрытии Co-Mo-W экстремально зависит как от плотности тока, так продолжительности импульса / паузы, а максимальная концентрация Mo и W отвечает плотности тока в интервале 12–18 А·дм⁻², времени импульса/паузы 5–10 мс. Показано, что наибольшую каталитическую активность сплава Co-Mo-W как катодного материала для электролитического получения водорода из кислых растворов можно сравнить с платиновым электродом. Гальванические сплавы Co-Mo-Zr с содержанием циркония 1.5–2.0 мас.% выявили высокие каталитические свойства в реакции окисления оксида углерода (II). Это подтверждает эффективность использования материалов в качестве катализаторов для очистки газовых выбросов и дает основания рекомендовать их как катализаторы сжигания углеводородов.