Научная статья на тему 'КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА НА LNNI2GE2-ЭЛЕКТРОДАХ (LN = ЛАНТАНИД) В ЩЕЛОЧНОМ РАСТВОРЕ'

КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА НА LNNI2GE2-ЭЛЕКТРОДАХ (LN = ЛАНТАНИД) В ЩЕЛОЧНОМ РАСТВОРЕ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
31
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ РЗМ / ВЫДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДА / АБСОРБЦИЯ ВОДОРОДА / ЩЕЛОЧНОЙ РАСТВОР

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Кичигин Владимир Иванович, Шеин Анатолий Борисович

Методами поляризационных измерений и спектроскопии электрохимического импеданса изучена кинетика реакции выделения в дорода (РВВ) на интерметаллических соединениях LnNi2Ge2 (Ln = Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,Tm, Lu) в растворе1 моль/л КОН. Постоянные уравнения Тафе я изменяются в интервалах: a = 0,475-0,52В; b = 0,070-0,078 В. Показано, что катодный процесс представляет собой сочетание реакций выделения и абсорбции водорода; ыделение водорода протекает по механизму Фольмера-Гейровского при скорость-определяющей реакции Гейровского. Оценены значения констант скорости элементарных стадий РВВ. Зависимости констант скорости от атомного номера лантанида в составе LnNi2Ge2 проходят через экстремум, который, как предполагается, соответствует максимальной прочности связи водорода с поверхностью электрода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Кичигин Владимир Иванович, Шеин Анатолий Борисович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE KINETICS OF THE HYDROGEN EVOLUTION REACTION ON LNNI2GE2 (LN = LANTHANIDE) ELECTRODES IN ALKALINE SOLUTION

The kinetics of hydrogen evolutionreaction on the intermetallic compounds LnNi2Ge22 (Ln = Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,Tm, Lu) in 1 mol/l KOH solution were studied using polarization measurements and electrochemical impedance spectroscopy. The Tafel constants vary in the intervals: a = 0,475-0,52 V; b = 0,070-0,078 V. The cathodic process was shown to be the combination of the hydrogen evolution reaction and hydrogen absorption reaction; the reaction of hydrogen evolution proceeds through the Volmer-Heyrovsky mechanism with the rate-determining Heyrovsky reaction. The values of the rate constants of the elementary steps were estimated. The dependences of the rate constants on the atomic number of Ln pass through extremums,theseare assumed to correspond to a maximal metal-hydrogen bond strength.

Текст научной работы на тему «КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА НА LNNI2GE2-ЭЛЕКТРОДАХ (LN = ЛАНТАНИД) В ЩЕЛОЧНОМ РАСТВОРЕ»

Вестник Пермского университета. Серия «Химия». 2023. Т. 13, № 2. C. 92-100

-ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ЭЛЕКТРОХИМИЯ-

Научная статья УДК 541.138.3

http://doi.org/10.17072/2223-1838-2023-2-92-100

Кинетика реакции выделения водорода на LnNi2Ge2-электродах

^п = лантанид) в щелочном растворе

Владимир Иванович Кичигин, Анатолий Борисович Шеин

Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Аннотация. Методами поляризационных измерений и спектроскопии электрохимического импеданса изучена кинетика реакции выделения водорода (РВВ) на интерметаллических соединениях LnNi2Ge2 (Ьп = Рг, Sm, Gd, ТЬ, Dy, Но, Ег,Тт, Ьи) в растворе1 моль/л КОН. Постоянные уравнения Тафеля изменяются в интервалах: а = 0,475-0,52В; Ь = 0,070-0,078 В. Показано, что катодный процесс представляет собой сочетание реакций выделения и абсорбции водорода; выделение водорода протекает по механизму Фольмера-Гейровского при скорость-определяющей реакции Гейровского. Оценены значения констант скорости элементарных стадий РВВ. Зависимости констант скорости от атомного номера лантанида в составе Ьп№^е2 проходят через экстремум, который, как предполагается, соответствует максимальной прочности связи водорода с поверхностью электрода.

Ключевые слова: интерметаллические соединения РЗМ; выделение водорода; абсорбция водорода; щелочной раствор.

Для цитирования: Кичигин В.И., Шеин А.Б. Кинетика реакции выделения водорода на Ьп№^е2-электродах (Ьп = лантанид) в щелочном растворе // Вестник Пермского университета. Серия «Химия». 2023. Т. 13, № 2. С. 92-100. http://doi.org/10.17072/2223-1838-2022-3-92-100.

OriginalArtide

http://doi.org/10.17072/2223-1838-2023-2-92-100

The kinetics of the hydrogen evolution reaction on LnNi2Ge2 (Ln = lanthanide) electrodes in alkaline solution

Vladimir I. Kichigin, Anatoliy B. Shein

Perm State University, Perm, Russia

Abstract. The kinetics of hydrogen evolutionreaction on the intermetallic compounds LnNi2Ge2 (Ln = Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,Tm, Lu) in 1 mol/l KOH solution were studied using polarization measurements and electrochemical impedance spectroscopy. The Tafel constants vary in the intervals: a = 0,475-0,52 V; b = 0,070-0,078 V. The cathodic process was shown to be the combination of the hydrogen evolution reaction and hydrogen absorption reaction; the reaction of hydrogen evolution proceeds through the Volmer- Heyrovsky mechanism with the rate-determining Hey-rovsky reaction. The values of the rate constants of the elementary steps were estimated. The dependences of the rate constants on the atomic number of Ln pass through extremums,theseare assumed to correspond to a maximal metal-hydrogen bond strength.

Key words: rare-earth intermetallic compound, hydrogen evolution, hydrogen absorption, alkaline solution For citation: Kichigin V.I. and Shein, A.B. (2023) "The kinetics of the hydrogen evolution reaction on LnNi2Ge2 (Ln = lanthanide) electrodes in alkaline solution", Bulletin of Perm University. Chemistry, vol. 13, no. 2, pp. 92-100. (In Russ.).http://doi.org/10.17072/2223-1838-2023-2-92-100

© Кичигин В.А., Шеин А.Б., 2023

В настоящее время довольно активно изучается кинетика реакции выделения водорода (РВВ) на сплавах и интерметаллических соединениях редкоземельных металлов (РЗМ) с переходными металлами [1-3]. В основном изучены электрокаталитические свойства бинарных соединений №-Се при содержании церия от 5 до 25 ат.% [4-8]. На этих соединениях РВВ является значительно более быстрой, чем на никеле. Например, плотность тока обмена (на истинную поверхность электрода) на Се№3 в 1 моль/л КОН примерно в 60 раз больше плотности тока обмена на №-электроде [8].

В ряде работ [9-12] нами были представлены результаты исследования кинетики и механизма РВВ на германидах RM2Ge2 (Я-РЗМ, М -переходный металл) в растворах КОН. В ряду соединений RNi2Ge2 выделение водорода изучено только для Я = Y, La, Се. В то же время важным является вопрос о влиянии природы лантанида в составе интерметаллического соединения на кинетику РВВ. Цель работы - исследовать кинетику и механизм РВВ на интерметаллических соединенияхLnNi2Ge2 ^п = Рг, Ш, Sm, Gd, ТЬ, Dy, Но, Ег,Тт, Lu) в растворе КОН с использованием методов поляризационных измерений и спектроскопии электрохимического импеданса.

Экспериментальная часть

Перед измерениями поверхность электрода механически полировали на абразивной бумаге марки 2000, очищали этиловым спиртом, промывали рабочим раствором. Геометрическая площадь поверхности электродов составляла 0,1-0,15 см2. Поляризационные и импедансные измерения проведены в деаэрированном растворе 1моль/л КОН в ячейке ЯСЭ-2 при комнатной температуре (20-22оС). Для деаэриро-

вания использовали водород чистотой 99,999% (в расчете на сухой газ), полученный в генераторе водорода «Кулон-16»; продолжительность деаэрирования - не менее 1 ч. Для приготовления растворов использовали КОН марки «ос.ч. 18-3» и деионизованную воду (Millipore). После внесения электрода в электрохимическую ячейку проводилась катодная активация при плотности тока i = 10 мА/см2 в течение 10 мин. Измерения проводили от более высоких потенциалов электрода к более низким потенциалам. Поляризационные кривые получены до 10 мА/см2. При каждом потенциале после достижения стационарного тока измеряли спектр импеданса в диапазоне частот от 10 кГц до 0,01 Гц. Значения потенциалаЕ приводятся относительно стандартного водородного электрода. Измерения выполнены с помощью потен-циостата Solartron 1287 и частотного анализатора Solartron1255 (SolartronAnalytical). При измерениях и обработке импедансных данных использовались программы CorrWare2, ZPlot2 и ZView2 (ScribnerAssociates, Inc.).

Результаты и их обсуждение Катодные поляризационные кривые, исправленные на омическое падение потенциала, имеют один тафелевский участок, как и для других германидов состава RNi2Ge2 в щелочных растворах [10]. Постоянные уравнения Та-феля^ = a + blgi(^- перенапряжение, i - плотность тока) приведены в табл. 1. Как видно, интерметаллические соединения LnNi2Ge2 характеризуются невысокими перенапряжениями выделения водорода в щелочной среде. Постоянная a уравнения Тафеля в исследованном ряду соединений изменяется от 0,475 В до 0,52 В, а значения b находятся в интервале 0,07-0,08 В.

Таблица 1

Значения констант в уравнении Тафеля

Материал a, B b, B

электрода

PrNi2Ge2 0,490 0,075

NdNi2Ge2 0,508 0,072

SmNi2Ge2 0,500 0,073

GdNi2Ge2 0,505 0,078

TbNi2Ge2 0,516 0,074

DyNi2Ge2 0,506 0,076

HoNi2Ge2 0,510 0,072

ErNi2Ge2 0,475 0,067

TmNi2Ge2 0,520 0,073

LuNi2Ge2 0,480 0,070

Графики импеданса на комплексной плоскости для изученных LnNi2Ge2-электродов, как и в случае YNi2Ge2 и LaNi2Ge2 [10], имеют вид несколько деформированных полуокружностей с центром ниже вещественной оси. Как и в [10], рассматривали эквивалентные электрические схемы, представленные на рис. 1. Эквивалентная схема А отвечает либо РВВ, либо процессу РВВ + реакция абсорбции водорода (РАВ) с кинетическим контролем абсорбции водорода. Эквивалентная схема Б отвечает процессу РВВ + РАВ (диффузионный контроль абсорбции водорода).

Я2

—г

C2

чн

»

CPE

A

Б

Физический смысл элементов фарадеевского импеданса Я\, Я2и С2 описан в [13]. Импеданс диффузии абсорбированного водорода имеет вид:

Zd = Rd

th( jazd )Pd (jczd)p

Рис. 1. Эквивалентные электрические схемы

где Rd - диффузионное сопротивление, zd - характеристическое время диффузии. Величине pd придавалось фиксированное значение 0,5.

В эквивалентных схемах вместо емкости двойного слоя использовался элемент постоянной фазы СРЕ, что связано с неоднородностью границы раздела электрод/раствор; неоднородность обусловлена шероховатостью, сложным химическим составом поверхностии и др. Ад-миттанс СРЕ равен 1/ZCPE = Q(jCf, где Q и р -параметры СРЕ, со - круговая частота переменного тока.

Анализ импедансных данных с помощью комплексного нелинейного метода наименьших квадратов показал, что минимизируемая функция (сумма S квадратичных отклонений расчетных значений составляющих импеданса от экспериментальных значений) не является унимодальной. В зависимости от начальных приближений для параметров эквивалентной схемы А, минимизация S сходилась к двум решениям:

1) один набор параметров содержал сравнительно малые значения сопротивления Ri (<50 Ом-см2);

2) другой набор параметров содержал высокие R1 (до ~1 кОм-см2 при малых катодных поляризациях).

Величина %2 для оптимума с малыми R1 в среднем в 1,6 раза меньше, чем в случае большихR1. Ошибки в значениях параметров

схемыА также были меньше для решения с меньшими Я\; так, ошибка в величине С2 составляла 5-6%, тогда как в случае решения с большими Я1 ошибка в С2 достигала 80%. Для эквивалентной схемы Б минимизация S с различных начальных приближений давала два минимума только при невысоких катодных поляризациях, а при более высоких поляризациях получали решения с относительно малыми Я1 при всех задаваемых начальных приближениях. Величина %2 для эквивалентной схемы Б была значительно меньше, чем для эквивалентной схемы А. По совокупности результатов в качестве рабочей модели была выбрана эквивалентная схема Б (с набором параметров, содержащим меньшие ЯД

В большинстве случаев зависимости ^Я1 от Е имеют максимум и минимум (рис. 2). При потенциалах более низких, чем потенциал максимума, наклоны dlgЯ1/dЕ равны 6-9 В-1. Наиболее высокие наклоны получены для Ln, находящихся в середине ряда - ТЬ и Dy (8,3 и 9,0 В-1, соответственно). В случае Ln = Рг, Тт минимум и максимум настолько сближены, что между двумя линейными участками наблюдается только область перегиба. Для Ln= Sm, Lu ширина областей максимума и минимума примерно одинакова. Для Ln = Ш, ТЬ, Но область минимума заметно расширена по сравнению с максимумом. В случае Ln = Gd, Dy на зависимости lgЯ1 отЕ при изученных потенциалах электрода минимум не был получен. Графики сопротивления переноса заряда с максимумом и минимумом были объяснены в работе [11].

Зависимости ^Я2 отЕ являются прямолинейными, наклоны <dlgЯ2/dЕ равны 14-16 В-1. Зависимости ^С2 отЕ линейны при достаточно

отрицательных потенциалах, -<dlgС2/dЕ = 4-8 В-1.

Наличие максимума на lgЯl,Е-кривых, как и для LaNi2Ge2[10, 11], согласуется с механизмом Фольмера-Гейровского при замедленной стадии удаления адсорбированных атомов водорода с поверхности электрода.

^ Я1 (Я1 , Ом см 2)

1Лг (а)

1.2

0.8

0.4 -

0.0

0.9

1.0

11 -Е, В 12

1.6

1.2

0.8

0.4

^ Я1 (Яь Ом см 2 )

0.0

0.9

1.0

1.1 1.2 -Е, В

б

Рис. 2. Зависимости потенциала электрода

(около кривых поставлены химические символы лантанидов в Ьп№20е2)

а

Для большинства изученных соединений были оценены константы скорости стадий РВВ путем анализа ^ЛьЕ-кривых. Сначала экстраполяцией прямолинейного участка, имеющегося при более высоких перенапряжениях, до г) = 0 находили значение константы скорость-лимитирующей стадии к20. Затем по соотношению

_ - ^ 1 кИ

^тип ^тах ^ 7 0 ,

г к

(1)

которое вытекает из [11] и справедливо при а1 = а2, определяли константу скорости к1 . В уравнении (1): )тти)тах - перенапряжения, при которых на Е-кривой наблюдаются

минимум и максимум, соответственно. Далее из соотношения [11]

ягЛ к0

^ ^ 1П кТ:

(2)

которое выполняется при любых значениях коэффициентов переноса, определяли константу скорости Следует подчеркнуть, что уравнения (1), (2) получены [11] при выполнении изотермы Ленгмюра для адсорбированного атомарного водорода.

Рассчитанные константы скорости стадий РВВ представлены на рис. 3 в зависимости от атомного номера Алантанида Ьп, входящего в состав Ьп№2Ое2. На графиках имеется разброс точек, но тенденции изменения к вполне можно проследить. Разброс точек может быть связан с ошибками при экстраполяции Е-зависимостей до ) = 0 и с тем, что расчет констант скорости был основан на уравнениях (1) и (2), справедливых при изотерме Ленгмюра, тогда как широкие области минимума Я\, наблюдаемые в ряде случаев (рис. 2), являются признаком выполнения изотермы Темкина [12].

Если адсорбция водорода описывается уравнением изотермы Темкина, то минимум на Е-кривой смещается к более низким потенциалам электрода по сравнению с ленгмюровской адсорбцией, а )тах практически не изменяется

[12]. В соответствии с (1) и (2) это приведет к

00 заниженным значениям к1 и завышенным кЛ .

Этим можно объяснить, например, отклонения точек от прямых линий для элементов с атомными номерами 65-67, то есть дляЬп = ТЬ, Dy, Но (рис. 3).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

^ ко (к10 , моль/(см2.с)) -4 г

-8

-10

-12

J_|_

58 60 62 64 66 68 70 72

N

Рис. 3. Изменение констант скорости стадий с атомным номером лантанида в составе соединения Ьп№2С1е2: 1 - к20, 2 -к10, 3 -к-10

Адсорбция атомов водорода в соответствии с изотермой Темкина, по-видимому, в большей степени выражена для соединений ЬпМ2Ое2 в середине изученного ряда, так как здесь отношения к^/к^ являются наименьшими (рис. 3) и, следовательно, равновесные заполнения поверхности в0 = ^/(к^ + к-10) являются наибольшими. Например, для Ьп = ТЬ, как следует из значений констант скорости к10и к-10(рис. 3), 0,075. Поэтому уже при небольших перена-

3

6

пряжениях степень заполнения в достигает средних значений (выше 0,2), при которых выше вероятность обнаружить зависимость теплоты адсорбции водорода от заполнения. Применимость изотермы Темкина также согласуется со сравнительно невысокими тафелевскими наклонами (0,07-0,08 В), но следует отметить, что при протекании РВВ по механизму Фоль-мера-Гейровского при одновременной абсорбции водорода такие значения b могут быть объяснены и при использовании изотермы Лен-гмюра [10].

Константы скорости (рис. 3) изменяются с N так, как если бы от Ln = Pr до Tb прочность связи водорода с поверхностью электрода ЕМ_Н повышалась, а от Tb до Lu понижалась. Изменение ЕМ_Н при изменении Ln может быть связано с изменениями электронной структуры соединений LnNi2Ge2 и, возможно, с изменением степени окисленности (количества хемосор-бированных ОН-групп) поверхности электродов.

В ряду чистых лантанидов многие свойства резко изменяются на гадолинии [14,15]. В случае соединений LnNi2Ge2 на зависимостях лога-

Списокисточников

1. GaoW., WenD., HoJ.C., etal.Incorporation of rare earth elements with transition metal-based materials for electrocatalysis: a review for recent progress // Materials Today Chemistry. 2019. Vol. 12. P. 266-281.https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2019.02.002.

2. Wang X., Tang Ya.,Jong-MinLee, et al. Recent advances in rare-earth-basedmaterials for electrocatalysis // Chem Catalysis. 2022. Vol. 2. P. 1-42. https://doi.org/10.1016/j.checat.2022.02.007.

3. Gao W., Yan M., Cheung H.-Y., Xia Zh., et al. Modulating electronic structure of CoPelectrocatalysts towards enhancedhydrogen evolution by Ce chemical doping in both acidic and basic media //Nano Energy. 2017. Vol. 38. P. 290-296. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.06.002.

4. Rosalbino F., Borzone G., Angelini E., et al. Hydrogen evolution reaction on Ni-RE (RE = rare earth) crystalline alloys //ElectrochimicaActa. 2003. Vol. 48, № 25-26. P. 3939-3944. https://doi.org/ 10.1016/S0013-4686(03)00532-2.

рифма констант скорости стадий от N наблюдается излом для Ln = ТЬ, то есть для соседнего с гадолинием элемента.

Заключение

Установлено, что перенапряжение выделения водорода на интерметаллических соединениях LnNi2Ge2 ^п = Рг, Ш, Sm, Gd, ТЬ, Dy, Но, Ег,Тт, Lu)в растворе 1 М КОН имеет невысокие значения; постояннаяа в уравнении Тафеля составляет 0,475-0,52 В.

Зависимости сопротивления переноса заряда от потенциала электрода имеют максимум и во многих случаях также минимум. Полученные результаты согласуются с предположением, что реакция выделения Н2 протекает по механизму Фольмера-Гейровского при скорость-

определяющей реакции Гейровского. Оценены

1 0

значения констант скорости ^ стадий при г= 0. Зависимости от атомного номера лантанида Ln в составе исследуемых интерметаллических соединений претерпевают излом для Ln = ТЬ; точка излома, вероятно, соответствует максимальной прочности связи водорода с поверхностью электрода.

5. Subramania A., Priya A.R.S., Muralidharan V.S. Electrocatalyticbehaviour of nickel-cerium alloy deposits // PortugaliaeElectrochimicaActa. 2007. Vol. 25. P. 481-488. https://doi.org/10.4152/pea.200704481.

6. Rosalbino F., Maccid D., Angelini E., Saccone A., et al. Electrocatalytic properties of Fe-R (R = rare earth metal) crystallinealloys as hydrogen electrodes in alkaline water electrolysis // Journal of Alloys and Compounds. 2005. Vol. 403. P. 275-282. https://doi.org/10.1016/jjallcom.2005.03.075.

7. Rosalbino F., Delsante S., Borzone G., et al. Electrocatalyticbehaviour of Co-Ni-R (R = rare earth metal) crystalline alloys as electrode materials for hydrogen evolution reaction in alkaline medium // International Journal of Hydrogen Energy. 2008. Vol. 33. P. 6696-6703. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene. 2008.07.125.

8. Petrii O.A., Semenenko K.N., Korobov I.I., et al.. Investigation of materials based on intermetallic compounds of the CeNi3-CeCo3 system and a polymeric binding material //Journal of the Less-Common Metals. 1987. Vol. 136.P. 121-134. https://doi.org/10.1016/0022-5088(87)90016-6.

9. Кичигин В.И., Шеин А.Б. Кинетика катодного выделения водорода на СeCu2Ge2-электроде в щелочном растворе. Влияние поверхностной и объемной диффузии атомарного водорода // Вестник Пермского университета. Серия «Химия». 2016. Вып. 3(23). С.6-19.

10. Kichigin V.I., Shein A.B. An electrochemical study of the hydrogen evolution reaction at YNi2Ge2 and LaNi2Ge2 electrodes in alkaline solution // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2018. Vol. 830-831. P. 72-79. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2018.10.029.

11. Кичигин В.И. Об экстремумах на зависимости сопротивления переноса заряда в реакции выделения водорода от потенциала электрода // Вестник Пермского университета. Серия «Химия». 2021. Т. 11, №. 2. С. 154-163. https://doi.org/10.17072/223-1838-2021-2-154-164.

12. Шеин А.Б., Кичигин В.И. Кинетика реакции выделения водорода на CeM2Ge2-электродах (M = Fe, Co, Ni) в щелочных растворах // Вестник Пермского университета. Серия «Химия». 2022. Т. 12, № 3. С. 170-185.https://doi.org/10.17072/2223-1838-2022-3-170-185.

13. Lasia A. Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications. Springer, 2014.

14. Ионова Г.В., Вохмин В.Г., Спицын В.И. Закономерности изменения свойств лантанидов и актинидов. М.: Наука, 1990. 240 с.

15. AtwoodD.A. (Ed.). The Rare Earth Elements: Fundamentals and Applications. JohnWiley&SonsLtd, 2012.

Информация об авторах

Владимир Иванович Кичигин, кандидат химических наук, старший научный сотрудник. [email protected], https://orcid.org/0000-0002-4668-0756.

Анатолий Борисович Шеин, доктор химических наук, профессор кафедры физической химии. Пермский государственный национальный исследовательский университет (614990, г. Пермь, ул. Бу-кирева,15),[email protected], https://orcid.org/0000-0002-2102-0436.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

Поступила 23 мая 2023 г; принята к публикации 30 мая 2023 г.

References

1. Gao, W., Wen, D., Ho, J.C., and Qu, Y. (2019), "Incorporation of rare earth elements with transition metal-based materials for electrocatalysis: a review for recent progress", Materials Today Chemistry, vol. 12, pp. 266-281.

2. Wang, X., Tang, Y., Lee, J.-M., and Fu G. (2022), "Recent advances in rare-earth-basedmaterials for electrocatalysis", Chem Catalysis, vol. 2, pp. 1-42.

3. Gao, W., Yan, M., Cheung, H.-Y., Xia, Zh., Zhou X., Qin, Y., Wong Ch.-Yu., Ho J.C., Chang, Ch.-R., and Qu Y. (2017) "Modulating electronic structure of CoPelectrocatalysts towards enhanced hydrogen evolution by Ce chemical doping in both acidic and basic media", Nano Energy, vol. 38, pp. 290-296.

4. Rosalbino, F., Borzone, G., Angelini, E., and Raggio R. (2003) "Hydrogen evolution reaction on Ni-RE (RE = rare earth) crystalline alloys", Electrochimica Acta, vol. 48, no, 25-26,pp. 3939-3944.

5. Subramania, A., Priya, A.R.S., and Muralidharan, V.S. (2007) "Electrocatalyticbehaviour of nickel-cerium alloy deposits", Portugaliae Electrochimica Acta, vol. 25, pp. 481-488.

6. Rosalbino, F., Maccio, D., Angelini, E., Saccone, A., and Delfino, S. (2005) "Electrocatalytic properties of Fe-R (R = rare earth metal) crystallinealloys as hydrogen electrodes in alkaline water electrolysis", Journal of Alloys and Compounds, vol. 403, pp. 275-282.

7. Rosalbino, F., Delsante, S., Borzone, G., and Angelini, E. (2008) "Electrocatalyticbehaviour of Co-Ni-R (R = rare earth metal) crystalline alloys as electrode materials for hydrogen evolution reaction in alkaline medium", International Journal of Hydrogen Energy, vol. 33, pp. 6696-6703.

8. Petrii, O.A., Semenenko, K.N., Korobov, I.I., Vasina, S.Ya., Kovrigina, I.V., and Burnasheva, V.V. (1987) "Investigation of materials based on intermetallic compounds of the CeNi3-CeCo3 system and a polymeric binding material", Journal of the Less-Common Metals, vol. 136, pp. 121-134.

9. Kichigin, V.I. and Shein, A.B. (2016) "The kinetics of cathodic hydrogen evolution on CeCu2Ge2 elec-trodein alkaline solution. The role of surface and bulk diffusion of atomic hydrogen", Bulletin of Perm Uni-versity.Chemistry, no. 3, pp. 6-19 (in Russ.).

10. Kichigin, V.I. and Shein, A.B. (2018), "An electrochemical study of the hydrogen evolution reaction at YNi2Ge2 and LaNi2Ge2 electrodes in alkaline solution", Journal of Electroanalytical Chemistry, vol. 830-831,pp. 72-79.

11. Kichigin, V.I. (2021) "On the extrema on the potential dependence of the charge trans-ferresistancein the hydrogen evolution reaction", Bulletin of Perm University. Chemistry, vol. 11, no. 2, pp.154-163 (In Russ).

12. Shein, A.B. and Kichigin, V.I. (2022) "The kinetics of the hydrogen evolution reaction on CeM2Ge2(M = Fe, Co, Ni) electrodes in alkaline solutions", Bulletin of Perm University. Chemistry, vol. 12, no. 3, pp. 170-185 (In Russ.).

13. Lasia, A. (2014), Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications, Springer.

14. Ionova, G.V., Vokhmin, V.G. and Spitsyn, V.I. (1990) Zakonomernosti izmeneniya svoistv lantanidov i aktinidov [Trends in the properties of lanthanides and actinides]. Nauka, Moscow (In Russ.).

15. Atwood D.A. (Ed.) (2012), The Rare Earth Elements: Fundamentals and Applications. John Wiley & Sons Ltd.

Information about the authors Vladimirl.Kichigin, Candidate of Chemistry Sciences, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-4668-0756.

AnatolyB.Shein, Doctor of Chemistry Sciences, Professor, Department of Physical Chemistry, Perm State University (15, Bukirev st., Perm, Russia, 614990),[email protected], https://orcid.org/0000-0002-2102-0436.

Conflicts of interests

The authors declare no conflicts of interests.

Submitted 23 May 2023; accepted 30 May 2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.