В настоящей работе проведено электрохимическое исследование реакции электроокисления диметилсульфоксида (ДМСО) на платиновом электроде в кислом и щелочном растворах. На стационарных поляризационных анодных кривых, снятых в присутствии ДМСО в кислой и щелочной среде, токи окисления появляются раньше, чем в растворе фона. По анализу линейных участков анодных вольтамперограмм были определены значения коэффициентов уравнения Тафеля. Это позволило определить оптимальный интервал значений плотностей тока и условий для электроокисления ДМСО на платиновом (Pt) электроде. Электролиз проводили при контролируемых плотностях тока в электролизере без разделения и с разделением анодного и катодного отделений мембранами МК-40, МА-40 и фторполимерной сульфокатионитовой мембраной МФ-4СК. Высокая электропроводность и селективность мембран обеспечивает хорошую производительность процесса электролиза и получение конечного продукта высокой чистоты. Методами спектроскопии комбинационного рассеивания света и хромато-масс-спектрометрии подтверждено, что продуктами электроокисления ДМСО в кислой среде являются диметилсульфон (ДМСO2) и метансульфокислота (МСК), а в щелочной среде – ДМСO2 и метансульфонат натрия. Метод квантово-химических расчетов показал хорошую адсорбцию молекул ДМСО на платине в рамках кластерной модели. Установлено, что образование МСК на поверхности платинового электрода при высоких плотностях тока проходит по ион-радикальному механизму, путем разрыва связи C–S. На основе полученных экспериментальных результатов предложена схема электрохимического окисления диметилсульфоксида на платине.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation