CC BY
11ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Том 10 Химия Вып. 2
УДК 541.138.2
Б01: 10.17072/2223-1838-2020-2-200-211 В.И. Кичигин, А.Б. Шеин
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СИЛИЦИДОВ КОБАЛЬТА В РАСТВОРАХ П^()4 + ИЕ ПРИ ВЫСОКИХ АНОДНЫХ ПОТЕНЦИАЛАХ
Получены волътамперные и импедансные характеристики СоБи и Со2Б1 в растворах 0,5 М Н^Ол + х МНР (х = 0,01-0,05) и 0,05 М Н^Ол + 0,01 М НИ при потенциалах электрода от 1,8 до 3,0 В (н.в.э.). Показано, что анодные процессы на силицидах кобальта в растворах Н2Б04 + НР являются многостадийными. Сделан вывод, что в суммарном процессе на Со^Б! имеются химические стадии.
Ключевые слова: силицид кобальта; анодное поведение; раствор кислоты; фторид
V.I. Kichigin, A.B. Shein
Perm State University, Perm, Russia
ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF COBALT SILICIDES IN H2S04 + HE SOLUTIONS
AT HIGH ANODIC POTENTIALS
The voltammetric and impedance characteristics of CoSi? and Co^Si electrodes were obtained in 0,5 M H2SO 4 +xMHF (x = 0,01-0,05) and 0,05 M H2S04 + 0,01 M HF solutions at the electrode potentials of 1.8 to 3.0 V (nhe). It was shown that the anodic processes on cobalt silicides in H2S04 + HF solutions involve multiple steps. It is assumed that there are chemical steps in the overall process on Co2Si.
Keywords: cobalt silicide; anodic behavior; acid solution; fluoride
© Кичигин В.И., Шеин А.Б., 2020
Введение
В работах [1-9] установлено, что добавление фторидов в кислый раствор приводит к существенному снижению химического сопротивления силицидов переходных металлов. Ухудшение коррозионной и анодной стойкости силицидов во фторидсодержащих кислых средах в основном связывается с растворением диоксида кремния [3, 5-7], являющегося основой оксидных пленок на силицидах в кислых электролитах. В то же время отмечается [5], что удаление пленки 8Юз в присутствии фторидов может быть неолным. Рост скорости пассивного растворения силицидов при добавлении ЕЛ7 может быть вызван также растворением пассивирующих оксидов металлов (Кс?0 ;, СоО, N10) [7].
Было показано [7, 10, 11], что спектры импеданса силицидов металлов во фторидсодер-жащем электролите имеют более сложный вид, чем в растворе серной кислоты без НБ, и проявляют значительную зависимость от концентрации ПК. По-видимому, в кислых средах, содержащих 1ГР, возрастает роль металла в определении электрохимических характеристик силицидов, усложняется строение границы раздела силицид/электролит, на поверхности присутствуют фторидные и оксифторид-ные соединения металла, различные фторсо-держащие комплексные соединения металла и кремния [10].
Наиболее подробно изучено анодное поведение моносилицида никеля в растворах I ЬЯОд + НБ [3, 4, 6, 7, 9]. Недостаточно данных по влиянию содержания кремния в силицидах на их электрохимические характеристики во фторидсодержащих растворах. Отсутствуют сведения по анодному поведению силицидов в
кислых средах с добавками ПК при высоких потенциалах электрода. В настоящее время поляризационные и импедансные характеристики при высоких анодных потенциалах получены только для силицидов кобальта в бес-фторидных кислых растворах [12]. В данной работе изучено анодное поведение двух силицидов кобальта - силицида дикобальта Ссъ81 с низким содержанием кремния и дисилицида кобальта Со8ь с высоким содержанием кремния - в растворах Н^Од + НР в интервале потенциалов Е от 1,8 до 3,0 В (н.в.э.) с использованием методов поляризационных измерений и импедансной спектроскопии.
Экспериментальная часть
Исследуемые электроды изготовлены из силицидов €0281 и Со512, которые были получены по методу Чохральского из кремния КПЗ-1 (99,99 мас.% 81) и электролитического кобальта К-0 (99,98 мас.% Со). Поверхность электрода последовательно шлифовали абразивными бумагами марки 1000 и 2000, очищали от загрязнений этиловым спиртом, промывали в рабочем растворе.
Измерения проведены при комнатной температуре (18-20 °С) в недеаэрированных растворах 0,5 М Н2804 + х М НР (х = 0,01; 0,02; 0,05) и 0,05 М Н2804 + 0,01 М НР в интервале потенциалов электрода Е от 1,8 до 3,0 В (здесь и далее - по водородной шкале). Растворы готовили из серной кислоты марки «хч» и деио-низованной воды (МЛПО).
Фторид вводился в раствор в виде №Р «чда». При низких рН раствора независимо от исходной формы добавленного фторида в растворе преобладают молекулы НР [13]. Содержание димера Н^г при используемых концен-
трациях фтористоводородной кислоты Chf (до 0,05 моль/л) очень мало [14].
Поляризационные и импедансные измерения проводили в полипропиленовой или фторопластовой ячейке с помощью потенциостата Solartron 1287 и частотного анализатора Solar-tron 1255 (Solartron Analytical). Вспомогательный электрод - Pt-сетка, электрод сравнения -насыщенный хлорсеребряный электрод; потенциалы пересчитывались относительно н.в.э. Диапазон частот /при измерении импеданса -от 10-30 кГц до 8-10 мГц, в некоторых случаях - до 3-4 мГц (10 точек на декаду), амплитуда переменного сигнала - 10 мВ. Перед измерением импеданса при каждом потенциале проводили стабилизацию тока.
При измерениях и обработке импедансных данных использовались программы CorrWare2, ZPlot2 и ZView2 (Scribner Associates, Inc.).
Результаты и обсуждение
Стационарные анодные поляризационные кривые CoSi2- и С о 2 S i - э л с к т р о л о в в растворах H2SO4 + HF приведены на рис. 1, 2. В отличие от бесфторидных растворов серной кислоты [12], во фторидсодержащих средах при Е > 2 В не наблюдается вторичная пассивация, но при Е и 2 В отмечается излом на E,\gi-зависимостях (/ - плотность тока). Для CoSi2-электрода при Е > 2 В тафелевский наклон Ъ поляризационных кривых повышается примерно в 2 раза при концентрации фторида 0,01 и 0,02 М; при Chf = 0,05 М изменение тафелев-ского наклона в точке излома значительно меньше (рис. 1, кривая 3). При Е > 2,5 В наклон поляризационных кривых начинает понижаться. При постоянной концентрации HF уменьшение кислотности раствора приводит к
увеличению плотностей тока, но характер поляризационной кривой не изменяется (рис. 1, кривые 1 и 4). В целом, наклоны с1Е1с1\ф для Сойь-электрода имеют высокие значения: до точки излома Ъ = 0,44-0,47 В, после излома Ъ = 0,85-0,98 В.
Рис. 1. Поляризационные кривые CoSb-электрода в растворах: 1 - 0,5 М H2S04 + 0,01 М HF; 2 - 0,5 М H2S04 + 0,02 М HF; 3 - 0,5 М H2S04 + 0,05 М HF; 4 - 0,05 М H2S04 + 0,01 М HF.
2.4 г
1.6 1-1-1-1-1-1-1
-4.5 -4.0 -3.5 -3.0 -2.5 -2.0 -1.5
1 (1, А/см2 )
Рис. 2. Поляризационные кривые Со28ьэлектрода в растворах: 1 - 0,5 М Н2804 + 0,01 М НР; 2 - 0,5 М Н2804 + 0,02 М НР; 3 - 0,5 М Н2804 + 0,05 М НР Пунктир - поляризационная кривая с поправкой на омическое падение потенциала в растворе с 0,05 М НР.
Плотности тока при одинаковом потенциале для Со251 значительно выше, а наклон Ъ (0,20-0,22 В) ниже, чем для Со5ь. Соотношение плотностей тока для двух силицидов при высоких Е качественно такое же, как в области «пассивного» состояния (0,5 < Е < 1,5 В) [11]. Это позволяет предположить, что при высоких Е сохраняются различия в содержании 8Ю2 в оксидных пленках на силицидах с различным содержанием кремния. При увеличении плотности тока наклон поляризационных кривых Со251-электрода также повышается. Внесение поправки на омическое падение потенциала при наиболее высоких используемых плотностях тока полностью не устраняет указанное повышение наклона (рис. 2, кривая 3).
Зависимость дифференциальной емкости С, найденной по соотношению С = - {(о/"у\ где со - круговая частота переменного тока, I" -мнимая составляющая импеданса, при частоте 10 кГц от потенциала Со8ь-электрода в интервале Е = 2,0-2,8 В в растворах Н2804 и Н^БОд + НБ близка к прямолинейной. При этом наклон аСШЕ в растворах 0,5 М [12804 +хМШ (-(1,2-1,6) мкФ-см"2-В"' в зависимости от х) заметно больше по величине, чем наклон в растворе 0,5 М Н2804 без ПК (-(0,65-0,7) мкФ-см" "•В"1). Это свидетельствует о влиянии НБ на состав оксидной пленки.
Типичные спектры импеданса Со812- и Со25ь электродов в растворах Н28С>4 + НБ при высо-
ких Е представлены на рис. 3-8. Можно отметить, что, как и при более низких потенциалах [11], графики импеданса Со8ь-электрода имеют более простой вид. Как и в бесфторидных растворах [12], после высокочастотной емкостной дуги на графике Найквиста Со8ь-электрода наблюдается прямолинейный участок. Однако, в отличие от бесфторидных растворов, наклон tg<p этого прямолинейного участка существенно зависит от потенциала электрода (рис. 9): при потенциалах до 2 В наклон близок к 1 (как и в растворах без добавок НБ), при более высоких потенциалах он быстро понижается до 0,42-0,45 (что соответствует углам наклона (р = 23-24°), постепенно повышаясь снова при Е > 2,5 В. При низких частотах за прямолинейным участком следует вторая емкостная дуга, которая с ростом Сщг становится все более выраженной (рис. 4, 5). При увеличении Сщг интервал частот, в котором наблюдается прямолинейный участок, сдвигается к более высоким/ а ширина этого частотного диапазона остается примерно постоянной (-1,5 декады). При увеличении концентрации НБ длина проекции прямолинейного участка на ось Т уменьшается. В растворе 0,05 М Н2804 + 0,01 М НБ графики импеданса Со8ъ-электрода аналогичны соответствующим зависимостям в растворе 0,5 М Н2804 + 0,01 М Ш.
1500 1000 500
о
800 400
-Т\ Ом см-
I
J
-г", Ом см2
J
в
400
200
-г", Ом см2
/
1000
500
-Т\ Ом см2
_1_
J
1000 2000 3000 4000 Т, Ом см-
500 1000 1500 2000 2500
Т, Ом см-
б
600
300
-71\ Ом см2
С
_I_
Л
0 400 800 1200 1600 2000
Z', Ом см2
300 600 900 1200 1500
Z', Ом см2
300
150
-г", Ом см2
/
0 200 400 600 800 1000
Z', Ом см2
Д
250
500 750
Z', Ом см-
Рис. 3. Графики Найквиста для Сс^г-электрода в 0,5 М Н2804 + 0,01 М НР при Е. В:
а - 1,9; б - 2,0; в - 2,2; г - 2,4; д - 2,6; е - 2,8
320
160
-Т\ Ом см2
240
120
-г", Ом см2
/
0 160 320 480 640 800 0 120 240 360 480 600
Z', Ом см2
Z', Ом см2
150
75
-Т\ Ом см2
/
100
50
J о
Ом см2
о •<
У"
100 200 300 400 0
Z', Ом см2
100
200 300
7], Ом см2
Рис. 4. Графики Найквиста для Со812-электрода в 0,5 М Н2804 + 0,02 М НР при Е. В: а-2,2; 6-2,4; в-2,6; г - 2,1
200
100
-г", Ом см2
160
80
ч/
о
-г", Ом см2
•• • • < /_V
_1_
J
200 300
Z', Ом см2
-1-1-1 0 100
100 200 300
Z', Ом см2
а б
Рис. 5. Графики Найквиста для Сс^г-электрода в 0,5 М Н2804 + 0,05 М НГ при Е. В: а - 2,2; б - 2,4
30
15
-Т\ Ом см2
• • •
20
40
_I
60 80 7], Ом см2
15 10 5 0 -5 -10
-Т\ Ом см2
. • • •
У—••■
10 20 30 48
Т, Ом см2
50
Рис. 6. Графики Найквиста для СсьЗьэлектрода в 0,5 М Н2804 + 0,01 М НГ при Е. В: а - 2,0; 6-2,1
10
-г", Ом см2
V
ч
10
20 а
30 40
Z', Ом см2
-Т\ Ом см2
• • • • • ш* •
д
10 15 . 20 25
2!, Ом см2 • • *
10
-Т\ Ом см2
4 V •
УГ_V
10
20 „ 30
Ъ\ Ом см-
Ом см2
-3
Л_!_
V----ч
•_I_I_•
4 6?
2!, Ом см2 •
10 * 12
Рис. 7. Графики Найквиста для СсьЗГэлектрода в 0,5 М Н2804 + 0,02 М НГ при Е. В:
а-2,0; б-2,05; в-2,1; г-2,25
-Z", Ом см2
-Z". Ом см2
_L
J
О
э .....I
V \
J
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
3 6 9 12 15 0 2 4 6 8 10
Ъ\ Ом см2 Z', Ом см2
а б
Рис. 8. Графики Найквиста для Со2Si-электрода в 0,5 М H2SO4 + 0,05 М HF при Е. В: а - 2,05; б - 2,15
tg ф
0.4
1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8
Е, В
0.4 _I_I_I_I_I_I
1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
Е, В
б
Рис. 9. Зависимости тангенса угла наклона прямолинейного участка на графиках Найквиста для Со812-электрода в растворах 0,5 М Н2804 + х М НР Концентрация Нр моль/л: а - 0,01; б - 0,02
Низкие значения фазового угла в области прямолинейного участка могут быть связаны с образованием пор в поверхностном слое диси-лицида кобальта. Теоретически фазовый угол 22,5° р = 0,414) наблюдается для пористого электрода в следующих случаях: а) электрод с прямыми порами при наличии стадии диффузии в процессе на стенках пор [15]; б) электрод с разветвленными порами [16]. То, что наблюдаемый тангенс угла наклона несколько больше 0,414, можно объяснить влиянием плоской поверхности электрода, не занятой порами.
При Е и 2 В в поверхностной оксидной пленке, по-видимому, происходит некоторое изменение структуры оксида (как в бесфторид-ном [12], так и во фторидсодержащем раство-
ре). Так, на поверхности кремния в растворе, содержащем HF, как показывают in situ ПК-спектроскопические измерения [17], при Е > 2 В происходит переход гидратированного оксида в дегидратированный, «сухой» оксид. Вероятно, подобные изменения возможны и на поверхности CoSi2, на котором оксид существенно обогащен диоксидом кремния [18]. Во время структурных изменений в оксидной пленке могут создаваться условия для локального воздействия HF на кремниевую составляющую силицида, что может вести к образованию пор в подложке [19]. В растворе H7SO4 без HF локально возникающие дефектные места в оксидной пленке снова пассивируются, и в этом растворе наблюдается вторичная пассивация [12].
В работе [15] участок с наклоном 22,5°, следующий за высокочастотной полуокружностью, получен (экспериментально и расчетным путем) в условиях, когда в проводящей пленке на металлическом электроде имеются макропоры, а стенки макропор покрыты микропористым непроводящим слоем. Макропора моделируется [15] трансмиссионной линией, в которой граница раздела стенка поры/раствор в поре описывается последовательным соединением схемы Эршлера-Рэндлса с параллельной /^Срцспочкой (где К: и С- сопротивление и емкость микропористой пленки). В схеме Эршлера-Рэндлса используется конечный импеданс диффузии 2а = КАХ\\Ца>Тй)х 2/(/й>г<0 /2> который описывает диффузию электроактивного вещества в пленке (здесь - диффузионное сопротивление, Га - характеристическое время процесса диффузии). Для Со312 в бесфторид-ных растворах серной кислоты при Е > 2 В [12] также использовалась эквивалентная схема Эршлера-Рэндлса (без и С7), и Zd в этой схеме, по предположению [12], описывал диффузию кислородных вакансий в оксидной пленке. В растворах без ПК поры не образуются, оксидная пленка растет на плоской поверхности, и фазовый угол для диффузионного импеданса составляет примерно 45°, что и наблюдалось в [12]. При протекании того же процесса при наличии разветвленных пор в поверхностном слое электрода фазовый угол может снижаться до 22,5°. Таким образом, различие импедансных характеристик Со5ь-электрода в растворах НгБС^ + ПК и НзБОд при Е > 2 В связано не только с различиями в составе и структуре оксидной пленки на электроде в этих средах, но и с различиями в морфологии поверхностного слоя силицида.
При достаточно высоких потенциалах поры, по-видимому, начинают исчезать (напри-
мер, за счет разрастания и перекрывания пор), и tgср возрастает (рис. 9). Предположение об образовании поверхностного пористого слоя в Со512-элсктролс при Е > 2 В и исчезновении пор при Е > 2,5-2,6 В согласуется с наблюдаемыми изменениями наклона поляризационной кривой (рис. 1). Известно, что на пористом электроде тафелевский наклон может быть в 2 раза больше, чем на гладком электроде, при одном и том же механизме электрохимического процесса [20], т.е. повышение наклона dE/dlgi можно связать с образованием пор.
Спектры импеданса для Со251-электрода (рис. 6-8) в большинстве случаев представляют собой четыре дуги; в растворах с 0,01-0,02 М HF дуга при наиболее низких частотах находится в квадранте 71 > 0, Z" > 0 (рис. 6, 7). На графиках импеданса для Co2Si, в отличие от CoSii, нет каких-либо особенностей, указывающих на образование пористого слоя в электроде, т.е. для образования пор при Е > 2 В более важна кремниевая составляющая силицида.
Наблюдаемый вид графиков импеданса СогЗьэлектрода свидетельствует о многостадийном характере процесса. Были определены характеристические частоты f0 (табл. 1-3) по точкам экстремума [21] на дугах, образующих график импеданса на комплексной плоскости. Частота/д для первой (высокочастотной) дуги, обусловленной в основном сопротивлением переноса заряда и емкостью двойного электрического слоя, увеличивается при повышении потенциала электрода в значительно большей степени по сравнению с остальными характеристическими частотами (табл. 2, 3). Например, в растворе 0,5 М H2S04 + 0,05 М HF при повышении Е на 0,2 В частота /i, i возросла более чем в 7 раз, а частоты/о,2,/о,з и f0>4 - лишь в 1,2-1,3 раза. При Е = const частота/д примерно пропорциональна концентрации HF, а
Таблица 3
Характеристические частоты для Со^-электрода в растворе 0,5 М Н2804 + 0,05 М
Е, В (н.в.э.) Аь Гц Аз, Гц Аз? Гц /о,4, Гц
1,9 600 - 0,12 0,02
1,95 1400 - 0,16 0,023
2,0 3150 - 0,16 0,028
2,05 6000 3,0 0,18 0,03
2,1 8000 3,0 0,2 0,03
2,15 > 10000 4,0 0,2 -
зависимость остальных характеристических частот от Сш является более сильной. Например, при Е = 2,1 В при переходе от 0,01 М НК к 0,05 М ПК частота /д увеличилась в 5 раз, а частоты /о.2,./пз и /0.4 - в 15-30 раз. Полученные результаты могут указывать на то, что некоторые стадии суммарного анодного процесса на СсъЗьэлектроде при высоких Е являются химическими реакциями, в которых участвуют молекулы НК, причем порядок некоторых реакций по НК превышает 1.
Таблица 1
Характеристические частоты для Со^-электрода в растворе 0,5 М Н2804 + 0,01 М НР
Таблица 2
Характеристические частоты для Со^-электрода в растворе 0,5 М Н2804 + 0,02 М НГ
Заключение
Электрохимическое поведение СоБЬ и Со281 в растворах Н2804 + НК при Е > 2 В имеет особенности по сравнению с поведением как в растворах Н2804 при тех же потенциалах, так и в растворах Н2804 + НК при Е < 2 В.
Сделан вывод, что в определенной области потенциалов (2,2-2,6 В) в поверхностном слое Со812-электрода в растворах Н2804 с добавлением 0,01-0,05 М НК образуются поры; этот процесс проявляется в виде прямолинейного участка с углом наклона 23-24° на спектрах импеданса.
Наблюдаемый вид графиков импеданса Со281-электрода свидетельствует о многостадийном характере процесса. Определение характеристических частот в зависимости от потенциала электрода и концентрации НК позволило предположить, что в суммарном процессе имеются химические стадии.
Библиографический список
1. Шеин А.Б. Электрохимия силицидов и гер-манидов переходных металлов. Пермь, 2009.
2. Шеин А.Б., Актов Р.Г. Растворение силицидов Зс/-металлов во фторидсодержащих
Е, В (н.в.э.) /од, Гц Лл Гц Аз, Гц /о,4, Гц
1,9 220 0,5 0,019 < 0,005
1,95 600 0,4 0,025 < 0,005
2,0 1200 0,4 0,03 0,005
2,05 1900 0,4 0,038 -
2,1 3100 0,5 0,045 0,0095
2,15 4750 0,7 0,06 0,012
2,2 7000 0,8 0,09 0,018
2.25 9000 0,8 0,18 0,02
Е, В (н.в.э.) Аь Гц /о,2, Гц Аз, Гц /о,4, Гц
1,9 110 0,03 < 0,006 -
1,95 240 0,05 0,006 -
2,0 530 0,05 0,0075 -
2,05 1100 0,085 0,0095 < 0,003
2,1 1600 0,10 0,014 0,003
2,15 2700 0,15 0,02 0,004
2,2 3850 0,25 0,06 0,006
электролитах // Защита металлов. 1995. Т. 31, №6. С, 648-650.
3. Шеин А.Б. Электрохимическое поведение моносилицида никеля в сернокислом электролите, содержащем фторид-ионы // Электрохимия. 1998. Т. 34, № 8. С. 900-903.
4. Пантелеева В.В., Шеин А.Б., Каменщиков О.Ю. Активное анодное растворение моносилицида никеля в сернокислом электролите, содержащем фторид натрия // Конденсированные среды и межфазные границы.
2014. Т. 16, №2. С, 189-195.
5. Пантелеева В.В., Шеин А.Б. Анодное окисление моносилицида железа в сернокислом фторидсодержащем электролите // Конденсированные среды и межфазные границы.
2015. Т. 17, № 1. С. 95-105.
6. Пантелеева В.В., Шеин А.Б. Импеданс N181-электрода в сернокислом электролите. Уточненная модель активного анодного растворения // Конденсированные среды и межфазные границы. 2015. Т. 17, № 2. С. 201-207.
7. Пантелеева В.В., Шеин А.Б. Нарушение пассивности моносилицидов металлов триады железа фторид-ионами в сернокислой среде // Башкирский химический журнал. 2015. Т. 22, №2. С, 3-11.
8. Пантелеева В.В., Шеин А.Б., Кичигин В.И. Импеданс анодных процессов на силицидах металлов триады железа в кислых и щелочных средах // Коррозия: материалы, защита. 2017. №6. С, 1-10.
9. Пантелеева В.В., Шеин А.Б. Анодные процессы на пассивных N181-, БеЗь и Со8ь электродах в сернокислом фторидсодержащем электролите // Коррозия: материалы, защита. 2018, № 7. С, 1-10.
10. Полковников И.С., Пантелеева В.В., Шеин А.Б. Импеданс анодных процессов на
Мг^з-электроде в сернокислом фторидсодержащем электролите // Вестник Пермского университета. Серия Химия. 2017. Т. 7, вып. 3. С. 250-259.
11. Kickigin V.I., Shein А.В. Potentiostatic and impedance spectroscopic studies of the anodic behavior of cobalt silicides in fluoride-containing acidic solutions // Corrosion Science. 2019. Vol. 159. Article 108124.
12. Кичигин В.К, Шеин А.Б. Электрохимическое поведение силицидов кобальта в растворах серной кислоты при высоких анодных потенциалах // Вестник Пермского университета. Серия Химия. 2014. Вып. 3. С,4-13.
13. Цыганкова Л.Е., Вигдорович В.И., Брюске Я.Э., Семерикова И.А. Влияние кислотности растворов на электролитическую диссоциацию HF и фторидов щелочных металлов // Электрохимия. 1986. Т. 22, № 3. С,424-426.
14. Verhaverbeke S., Teerlink I., Vinckier С., Stevens G., Cartuyvels R., Heyns M.M. The etching mechanisms of SiCb in hydrofluoric acid // J. Electrochem. Soc. 141 (1994) 2852-2857.
15. Barcia O.E., DElia E., Frateur I., Mattosa O.R., PebereN., TribolJet В. Application of the impedance model of de Levie for the characterization of porous electrodes // Electrochimica Acta 47 (2002)2109-2116.
16. Itagaki M, Hatada Y., Shitanda /., Watanabe K. Complex impedance spectra of porous electrode with fractal structure // Electrochimica Acta 55 (2010) 6255-6262.
17.Ozanam P., Da Fonseca C, Chazalviel J.N. In-situ infrared study of the interfacial layer during the anodic dissolution of a silicon electrode in a fluoride electrolyte // Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci.). 1995. Vol. 107, № 6. P.709-719.
18. Baklanov M.R., Badmaeva I. A., Donaton R.A., Sveshnikova L.L., Storm W., Maex K. Kinetics and mechanism of the etching of CoSi2 in HF-based solutions // J. Electrochem. Soc. 143 (1996) 3245-3251.
19. Zhang G.X. Porous silicon: morphology and formation mechanisms // Modern Aspects of Electrochemistiy, No. 39 / Edited by C. Vaye-nas et al. Springer, N. Y„ 2005. P. 65-133.
20. Гуревич И.Г., Волъфкович Ю.М., Багоцкий B.C. Жидкостные пористые электроды. Минск: Наука и техника, 1974. 245 с.
21. Orazem М.Е., Tribollet В. Electrochemical Impedance Spectroscopy, John Wiley and Sons, 2008.
References
1. Shein, A.B. (2009), Elektrokhimiya siHtsidov i germanidov perekhodnykh metallov [Electrochemistry of transition metal silicides and germanides], Perm. gos. un-t, Perm, Russia. (In Russ.)
2. Shein, A.B. and Aitov, R.G. (1995), "Dissolution of 3d-metal silicides in fluoride-containing electrolytes", Protection of Metals, vol. 31, no 6, pp. 592-594.
3. Shein, A.B. (1998), "Electrochemical behavior of nickel monosilicide in fluoride-containing sulfuric acid electrolyte", Electrochemistry, vol. 34, no 8, pp. 900-903. (In Russ.)
4. Panteleeva, V.V., Shein, A.B., and Kamensh-chikov, O.Yu. (2014), "Active anodic dissolution of nickel monosilicide in sulfuric acid electrolyte containing sodium fluoride", Condensed Matter and Interfaces, vol. 16, no 2, pp. 189-195. (In Russ.)
5. Panteleeva, V.V. and Shein, A.B. (2015), "Anodic oxidation of iron monosilicide in sulfuric acid solution containing sodium fluoride", Condensed Matter and Interfaces, vol. 17, no 1, pp. 95-105. (In Russ.)
6. Panteleeva, V.V. and Shein, A.B. (2015), "Impedance of NiSi electrode in sulfuric acid solution. Phe refined model of active anodic dissolution", Condensed Matter and Interfaces, vol. 17, no 2, pp. 201-207. (In Russ.)
7. Panteleeva, V.V. and Shein, A.B. (2015), "Breakdown of passivity of iron group metal silicides by fluoride ions in sulfuric acid solution", Bashkir Chemical Journal, vol. 22, no 2, pp. 3-11. (In Russ.)
8. Panteleeva, V.V., Shein, A.B., and Kichigin, V.I. (2017), "Impedance of anodic processes on iron metal group silicides in acidic and alkaline media", Corrosion: materials, protection, no 6, pp. 1-10. (In Russ.)
9. Panteleeva, V.V. and Shein, A.B. (2018), "Anodic processes on passive NiSi, FeSi and CoSi electrodes in fluoride-containing sulfuric acid electrolyte", Corrosion: materials, protection, no 7, pp. 1-10. (In Russ.)
10.Polkovnikov, I.S., Panteleeva, V.V., and Shein, A.B. (2017), "Impedance of anodic processes on MrisSi; electrode in sulfuric acid electrolyte containing fluorides", Bulletin of Perm University. Series "Chemistry", no. 3, pp. 250-259. (In Russ.).
11.Kichigin, V.I. and Shein, A.B. (2019), "Poten-tiostatic and impedance spectroscopic studies of the anodic behavior of cobalt silicides in fluoride-containing acidic solutions", Corrosion Science, vol. 159, Article 108124.
12.Kichigin, V.I. and Shein, A.B. (2014), "Electrochemical behavior of cobalt silicides in sulfuric acid solutions at high anodic potentials", Bulletin of Perm University. Series "Chemistry", no. 3, pp. 4-13. (In Russ.).
13.Psygankova, L.E., Vigdorovich, V.I,, Bryuske, Ya.E., and Semerikova, I.A. (1986), "Effect of solution acidity on the electrolytic dissociation
of HF and alkali metal fluorides", Electrochemistry., vol. 22, no 3, pp. 424-426. (In Russ.)
14.Verhaverbeke, S., Teerlink, I., Vinckier, C., Stevens, G., Cartuyvels, R., and Heyns, M.M. (1994), "The etching mechanisms of SiCb in hydrofluoric acid", Journal of the Electrochemical Society, vol. 141, no 10, pp. 2852-2857.
15.Barcia, O.E., D'Elia, E., Frateur, I., Mattosa, O.R., Pebere, N„ and Tribollet, B. (2002), "Application of the impedance model of de Levie for the characterization of porous electrodes", Electrochimica Acta, vol. 47, no 13-14, pp. 2109-2116.
16.1tagaki, M., Hatada, Y., Shitanda, I., and Wa-tanabe, K. (2010), "Complex impedance spectra of porous electrode with fractal structure", Electrochimica Acta, vol. 55, no 21, pp. 6255-6262. 17.0zanam, F., Da Fonseca, C., and Chazalviel, J.N. (1995), "In-situ infrared study of the inter-facial layer during the anodic dissolution of a
Об авторах
Кичигин Владимир Иванович,
кандидат химических наук,
старший научный сотрудник
кафедры физической химии
Пермский государственный
национальный исследовательский университет
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15.
kichigin@psu.ru
Шеин Анатолий Борисович,
доктор химических наук, профессор,
заведующий кафедрой физической химии
Пермский государственный
национальный исследовательский университет
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15.
ashein@psu.ru
silicon electrode in a fluoride electrolyte", Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci.), vol. 107, no 6, pp. 709-719.
18.Baklanov, M.R., Badmaeva, I.A., Donaton, R.A., Sveshnikova, L.L., Storm, W., and Maex, K. (1996), "Kinetics and mechanism of the etching of CoSi2 in HF-based solutions", Journal of the Electrochemical Society, vol. 143, no 10, pp. 3245-3251.
19.Zhang, G.X. (2005), "Porous silicon: morphology and formation mechanisms", in: C, Vaye-nas et al. (Eds.), Modern Aspects of Electro-chemistiy, No. 39, Springer, New York, pp. 65-133.
20.Gurevich, I.G., Volfkovich, Yu.M., and Ba-gotskii, V.S. (1974), Zhidkostnyeporistye elek-trody [Flooded porous electrodes], Minsk, Nauka i tekhnika. (In Russ.)
21.0razem, M.E. and Tribollet, B. (2008), Electrochemical Impedance Spectroscopy, John Wiley and Sons.
About authors
Kichigin Vladimir Ivanovich,
candidate of chemistry, senior researcher of the
Department of physical chemistry,
Perm State University
15, Bukireva st., Perm, Russia, 614990
kichigin@psu.ru
Shein Anatoly Borisovich,
doctor of chemistry, professor, head of the
Department of physical chemistry
Perm State University
15, Bukireva St., Perm, Russia, 614990
ashein@psu.ru
Информация для цитирования:
Кичигин В.И., Шеин А.Б. Электрохимическое поведение силицидов кобальта в растворах H7SO4 + HF при высоких анодных потенциалах // Вестник Пермского университета. Серия «Химия». 2020. Т. 10, вып. 2. С, 200-211. DOI: 10.17072/2223-1838-2020-2-200-211.
Kichigin V.I., Shein А.В. Elektrokhimicheskoepovedenie silitsidov kobalta v rastvorakh H2S04 + HP pri vysokikh anodnykh potentsialakh [Electrochemical behavior of cobalt silicides in H2SO4 + HF solutions at high anodic potentials] // Vestnik Permskogo universiteta. Seriya «Khimiya» = Bulletin of Perm University. Chemistry. 2020. Vol. 10. Issue 2. P. 200-211 (in Russ.). DOI:10.17072/2223-1838-2020-2-200-211.
