Javascript DHTML Drop Down Menu Powered by dhtml-menu-builder.com

Javascript DHTML Drop Down Menu Powered by dhtml-menu-builder.com

 

 

 

Електрохромизмот на 3Ni(OH)2∙2H2O

 

Тенки филмови од 3Ni(OH)2∙2H2O беа приготвени со хемиски депозиција. Тие покажуваат електрохромизам во алкален раствор проследено со промена на бојата од безбојна во темно кафена.

Прибор
Две чаши од 100 mL, стаклена прачка, две парчиња FTO стаклени супстрати (2,5 cm х 7,5 cm), електромагнетна мешалка, тефлонско мешалче, приклучни жици со крокодилки, извор на права струја, омметар, алуминиумска фолија.

Хемикалии
NiSO4∙7H2O, уреа, раствор на NaOH со c = 0,1 mol/L,
Начин на работа
Приготвување на тенок филм од 3Ni(OH)2∙2H2O:
Стаклeните супстрати за депозиција на 3Ni(OH)2филмови ∙2H2O се обложени со тенок слој од калај(IV) оксид допингуван со флуор и тие се комерцијално достапни. Никел(II) хидроксид филмовите се приготвуваат од раствор со оптимизиран состав и услови.
За приготвување на приближно 60 mL раствор за депозиција на тенки филмови 1 g NiSO4·7H2O се става во чаша од 100 mL. Во неа се става и 4 g уреа и 60 mL вода. Растворот се приготвува со мешање на супстанците до нивно растворање. На овој начинот се спрема растворот за депозиција на тенките филмови.
Супстратот е претходно исчистен со течен детергент и алкохол, а потоа е ставен во чаша со растворот за депозиција во вертикална положба потпрен на ѕидот од чашата. Чашата за хемиска депозиција со растворот се става на електромагнетна мешалка и се загрева, до 95 ºC со постојано мешање. На почетокот растворот е светло зелен (Сл. 1), а подоцна бојата станува потемна (Сл. 2). Постигнатата температурата од до 95 ºC треба да се одржува константна во текот на таложење. Времето на депозиција варира во зависност од саканата дебелина на тенкиот филм. За целта на овој експеримент, хемиската депозиција треба да се прекине по околу 25 до 30 минути загревање (10-15 минути по постигнувањето на температура од 95 ºC).

Сл. 1. Раствор за депозиција пред загревање

Сл. 2. Раствор за депозиција по загревање

Демонстрација на електрохромизмот:
• Во чаша или некој друг соодветен сад се става воден ратвор од NaOH со количествена концентрација 0,1 mol/L.
• Во чашата се става супстратот со тенкиот филм со непроводната страна кон ѕидот од чашата (проверете со омметар). На горниот дел од супстратот за подобар контакт се става мало парче на алуминиумска фолија и потоа се создава контакт со крокодилката а приклучната жица се поврзува со извор на еднонасочна струја.
• Во чашата се става и празен суспстрат како втора електрода исто со непроводната страна кон ѕидот од чашата (проверете со омметар).
• Исто така, контактот треба да се изведе со мало парче алуминиумска фолија на контактот со крокодилка (како што е прикажано на Сл. 3) и  жицата се поврзува на извор на еднонасочна струја.
• Вклучете ја струјата и поставете го напонот на 3 V.
• Кога супстратот со тенок филм е поврзан во системот како анода тој потемнува (Сл. 4).
• Менувајте го поларитетот со менување на поврзувањето со изворот на струја и набљудувајте ги промените.

Сл. 3. Безбојна состојба на тенкиот филм

Сл. 4. Обоена состојба на тенкиот филм

Резултати и дискусија
Со промена на поларитетот од -3 V до +3 V може да се набљудува промената на боја. Филмовите стануваат темно кафени. Механизмите предложени за електрохромизмот на никел(II) хидроксид во алкален раствор може да се сумираат со следниве равенки.


Ni(OH)2(безбојно) = NiOOH(темно кафенo)
Ni(OH)2(безбојно) + OH- = NiOOH·H2O(темно кафенo) + e-

Совети за безбедност
Носете ракавици при работа со солите на никелот. Избегнувајте контакт со раствор кој содржи никел(II) јони.