Досліджено модельний електрокаталітичний процес із потенціалозалежною адсорбцією/десорбцією електроактивних частинок на поверхні плаского електрода та попередньою гомогенною хімічною реакцією першого порядку у дифузійному шарі Нернста (ДШН). Адсорбційний процес описано ізотермою Фрумкіна. Лімітуючою стадією розглянутого процесу є попередня гомогенна хімічна реакція. Мета роботи - отримання та аналіз аналітичних виразів для розподілу концентрацій частинок, які беруть участь у гомогенній хімічній реакції першого порядку і мають різні коефіцієнти дифузії. Розглянуто випадок стаціонарних умов. Вибрана модельна система належить до N-NDR типу. Її вольтамперна крива має N-подібну форму з областю негативного диференційного опору (NDR), де виникають динамічні нестійкості. Отримано точний розв'язок системи диференційних рівнянь, який описує розподіл концентрацій у ДШН. Отримано залежності стаціонарних концентрацій на поверхні електрода від ступеня покриття електродної поверхні адсорбатом <$E theta>. Проаналізовано функції градієнтів концентрацій реагуючих частинок від відстані до поверхні електрода та параметра <$E theta>. Показано, що функція розподілу концентрації для електроактивних частинок різко змінюється на внутрішній межі ДШН. На противагу цьому, функція розподілу концентрації для неелектроактивних частинок змінюється плавно та досягає своїх найбільших значень на зовнішній межі шару Нернста. Залежності стаціонарних концентрацій на поверхні електрода для електроактивних і неелектроактивних частинок від параметра <$E theta> мають, як і вольтамперна крива розглянутого процесу, значення <$E theta>, а їх мінімуму - високі значення <$E theta>. Значення градієнта концентрації електроактивних частинок є найбільшим на внутрішній межі ДШН. На противагу цьому, градієнт концентрації неелектроактивних частинок прямує до нуля у цій області і досягає найбільших значень на зовнішній межі цього шару. Отримані результати допоможуть у розумінні нелінійної поведінки нерівноважної системи.

  Повний текст PDF - 1.573 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"