Электрохимические и электрокаталитические свойства порфиринов, металлопорфиринов и других металлсодержащих соединений

О группе:

 

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор  Парфенюк В.И.

 

Основные проблемы: 

 

Для решения задачи по установлению взаимосвязи химических свойств и реакционной способности порфиринов (металлопорфиринов), определяемых их структурными особенностями, весьма важным представляется использование сочетания спектральных (электронная, флуоресцентная) и электрохимических (циклическая вольтамперометрия, вольтовы разности потенциалов, вращающийся дисковый электрод, электродный импеданс и другие) методов исследования. 

 

Использование каждого из перечисленных методов при исследовании порфиринов и их комплексов с металлами определяется задачами, стоящими перед исследователем. Круг решаемых при этом вопросов может быть следующим. 

 

1. Изучение окислительно-восстановительных свойств изучаемых соединений, определение электрохимических констант (потенциал полуволны, редокс-потенциал). При этом в условиях протекания электрохимических реакций при поляризации электрода могут происходить изменения электронного строения порфиринов и их металлокомплексов и донорно-акцепторных свойств этих соединений. Главное здесь то, что в зависимости от строения изучаемых соединений в окислительно-восстановительных процессах могут принимать участие как органический лиганд, так и центральный ион-комплексообразователя.

 

2. Кинетика и механизм электрохимических процессов, и, в частности, реальные электрохимические характеристики пористых катодов. Порфирины и металлопорфирины являются электроактивными веществами, имеющими характерные потенциалы восстановления, а их катион- и анион-радикалы обладают высокой устойчивостью. Поэтому порфиринов и их производных целесообразно использовать в реакциях, протекающих в низкотемпературных топливных элементах (химических источниках тока с высокими удельными характеристиками, т.е. большими запасами энергии на единицу веса или объема). В этом плане актуальной задачей является создание катодов, активированных комплексами порфиринов с металлами. Основная цель проводимых исследований – установление взаимосвязи строения и электрокаталитической активности порфиринов и металлопорфиринов при определении наиболее перспективных направлений создания высокоэффективных промышленных источников тока.