Universiẗat, Diss., 2004--Bonn.

Um die Wirtschaftlichkeit von Solarkraftwerken zu verbessern, sollte geprüft werden, inwieweit eine geschmolzene Mischung aus Natriumchlorid und Aluminiumchlorid als Wärmetransportflüssigkeit in Frage kommt. Aufgrund der Hydrolyseempfindlichkeit solcher Schmelzen kommt es durch Einwirkung von Wasser zur Bildung von Chlorwasserstoff sowie Aluminiumoxidchloriden, die in einem geschlossenen System zu einem Druckanstieg bzw. Ausfällungen führen können. Der Gesamtdruck über schwach basischen NaCl-AlCl3-Schmelzen wird durch eine hohe HCl-Löslichkeit herabgesetzt, sodass aus der Bilanz heraus ein Hydrolysegrad von ca. 50 % angenommen werden kann. Für die wassermengenabhängige Verfolgung des Druckes diente eine statische Methode mit einem Drucksensor. Der Oxidgehalt wurde voltammetrisch durch Titration mit TaCl5 und die HCl-Löslichkeit durch eine Elutionsmethode ermittelt. Für Informationen zum Lösungszustand der Hydrolyseprodukte wurden 1H- und 27Al-NMR-Spektren von hydrolysierten Schmelzen aufgenommen.

Um die Wirtschaftlichkeit von Solarkraftwerken zu verbessern, sollte geprüft werden, inwieweit eine geschmolzene Mischung aus Natriumchlorid und Aluminiumchlorid als Wärmetransportflüssigkeit in Frage kommt. Aufgrund der Hydrolyseempfindlichkeit solcher Schmelzen kommt es durch Einwirkung von Wasser zur Bildung von Chlorwasserstoff sowie Aluminiumoxidchloriden, die in einem geschlossenen System zu einem Druckanstieg bzw. Ausfällungen führen können. Der Gesamtdruck über schwach basischen NaCl-AlCl3-Schmelzen wird durch eine hohe HCl-Löslichkeit herabgesetzt, sodass aus der Bilanz heraus ein Hydrolysegrad von ca. 50 % angenommen werden kann. Für die wassermengenabhängige Verfolgung des Druckes diente eine statische Methode mit einem Drucksensor. Der Oxidgehalt wurde voltammetrisch durch Titration mit TaCl5 und die HCl-Löslichkeit durch eine Elutionsmethode ermittelt. Für Informationen zum Lösungszustand der Hydrolyseprodukte wurden 1H- und 27Al-NMR-Spektren von hydrolysierten Schmelzen aufgenommen.

<p>Cilj ovog rada bio je da se ustanovi da li dolazi do elektrohemijskog taloženja&nbsp; niobijuma i aluminijuma iz hloroaluminatnih rastopa obogaćenih niobijumom na podlogama od staklastog&nbsp; ugljenika, platine i zlata. Nadalje, ako dolazi do rečenog&nbsp; taloženja, da li pri tome dolazi i do formiranja legura niobijuma sa izabranim podlogama kao i da li dolazi do formiranja legura niobijuma sa zajednički taloženim aluminijumom. I na kraju,&nbsp; cilj je&nbsp; bio da se navedeni fenomeni ostvare na &scaron;to nižim temperaturama.</p><p>Nb&nbsp; i&nbsp; Al&nbsp; su elektrohemijski taloženi na staklastom ugljeniku, platini i zlatu pri 200&nbsp; &deg;C, pod atmosferom argona, iz rastopa napravljenog od ekvimolarne sme&scaron;e AlCl₃ + NaCl kome&nbsp; je dodat niobijum.</p><p>U istraživanjima su kori&scaron;ćene: linearna&nbsp; i&nbsp; ciklička voltametrija, metoda potenciodinamičke polarizacione krive, metoda &bdquo;otvorenog kola&ldquo;,&nbsp; hronoamperometrija,&nbsp; SEM,&nbsp; EDS, AFM&nbsp; i XRD analiza.</p><p>Elektrohemijsko taloženje Nb i Al iz primenjenih rastopa pri potpotencijalima uočeno je na podlozi od zlata. Taloženje niobijuma pri potpotencijalima na zlatu je novost, a taloženje Al na zlatu pri&nbsp; potpotencijalima poznato je od ranije. Elektrotaloženje&nbsp; Al&nbsp; i&nbsp; Nb&nbsp; iz primenjenih rastopa pri potpotencijalu na zlatu prethodi procesima elektrotaloženja niobijuma i aluminijuma pri natpotencijalima.&nbsp; Rezultat ovih procesa su Nb/Au i Al/Au legure nastale zajedničkim taloženjem i interdifuzijom istaloženog Nb, odnosno&nbsp; Al i podloge&nbsp; -&nbsp; zlata (AlAu,&nbsp; AlAu₂ , AlAu₄, AlNb₂ , AlNb₃ , Au₂Nb, Au₂Nb₃ , AuNb₃ , AlNb₃).</p><p>Elektrohemijsko taloženje Nb iz primenjenih rastopa pri potpotencijalima uočeno je na platini i prethodi procesima elektrotaloženja&nbsp; Nb&nbsp; i&nbsp; Al. Rezultat su formirane Nb/Pt legure nastale interdifuzijom&nbsp; istaloženog Nb i podloge&nbsp; -&nbsp; platine (Nb₃Pt). Pri natpotencijalima aluminijuma na&nbsp; platini dolazi do taloženja metalnog niobijuma, metalnog aluminijuma i zajedničkog taloženja Nb i Al. Kao posledica&nbsp; ovih procesa dolazi i do formiranja legura (AlNb₃, Al₃Pt₅ ,&nbsp; Nb₃Pt).</p><p>Elektrohemijsko taloženje niobijuma iz primenjenih rastopa na izabranim podlogama odigrava se na potencijalima koji su pozitivniji od potencijala&nbsp; elektrotaloženja aluminijuma.</p><p>Sve dobijene legure formirane su pri temperaturi od 200 &deg;C &scaron;to je nekoliko stotina stepeni niže od odgovarajućih temperatura potrebnih da se formiraju termičkim putem.&nbsp;</p> / <p>The aim of this study was to establish electrodeposition of niobium and aluminium from chloroaluminate melt (AlCl₃ + NaCl) enriched with niobium onto gold, platinum and glassy carbon substrates. Furthermore, if such deposition is shown to occur,&nbsp; to&nbsp; assess if it can lead to formation ofniobium alloys with chosen substrates or&nbsp; formation of Nb/Al alloys as a result of codeposition. And finally, if the deposition is indeed confirmed,&nbsp; to&nbsp; establish the lowest operational temperature at which it is possible.</p><p>Niobium and aluminium were electrodeposited onto glassy carbon, gold and platinum at&nbsp; 200 &deg;C, under an argon atmophere&nbsp; from the melt made of&nbsp; equimolar mixture AlCl₃ + NaCl with niobium being added.</p><p>Research methods used were:&nbsp; cyclic voltammetry, potentiodynamic polarization curves, &quot;open circuit&rdquo;, chronoamperometry,&nbsp; SEM,&nbsp; EDS, AFM and&nbsp; XRD&nbsp; analysis. Underpotential deposition of&nbsp; Nb&nbsp; and Al&nbsp; from the melt onto gold substrate was observed. Of the two, niobium deposition is a novelty, while alumininum deposition has been previously studied.&nbsp; Underpotential deposition of&nbsp; NB and Al onto gold from given melt precedes the overpotential deposition of aluminium and niobium onto gold. The result of these processes are Nb/Au and Al/Au alloys formed by codeposition of the two metals&nbsp; and&nbsp; interdiffusion between the Nb and Al deposits and the substrate -gold (AlAu, AlAu₂, AlAu₄, AlNb₂, AlNb₃,&nbsp; Au₂Nb, Au₂Nb₃, AuNb₃, AlNb₃). Underpotential deposition of niobium onto platinum from used melts was recorded and it precedes the&nbsp; processes of overpotential deposition of niobium and aluminium. The result is formation of Nb/Pt alloys as a consequence of&nbsp; interdiffusion between the substrate and the deposited Nb (Nb₃Pt). The potentials more negative than the aluminium deposition potential in the used system lead to deposition of niobium and aluminium&nbsp; individually and jointly. Thus, a number of alloys are formed (AlNb₃, Al₃Pt₅, Nb₃Pt).&nbsp; Niobium electrodeposition onto chosen substrates from the melt applied takes place at potentials which are more positive than the potential of electrodeposition of aluminium. Formation of&nbsp; the&nbsp; obtained alloys occurred at a temperature of 200 &deg;C which is several hundred degrees lower than the temperatures needed for their formation by thermal methods.</p>