Elektrochemiczna redukcja tlenu w elektrolitach: wodnym i na bazie mieszanin DMSO-woda
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Electrochemical oxygen reduction in an aqueous electrolyte and in electrolytes based on DMSO-water mixtures
polish
- elektroredukcja tlenu
- wirująca elektroda dyskowo-pierścieniowa
- węgiel szklisty
- dimetylosulfotlenek
- kontrola dyfuzyjna
- oxygen electroreduction
- rotating ring disk electrode
- glassy carbon
- dimethyl sulfoxide
- diffusion control
PL Praca prezentuje jaki wpływ na wyniki badań nad redukcją O2 uzyskiwane przy zastosowaniu wirującej elektrody dyskowo-pierścieniowej (RRDE) wywiera kinetyka utleniania H2O2. Potwierdzono, że w elektrolicie alkalicznym wodnym utlenianie H2O2 na pierścieniu platynowym pokrytym tlenkami przebiega w warunkach mieszanej kontroli dyfuzyjno-kinetycznej, podczas gdy teoria metody RRDE wymaga, aby reakcja ta była kontrolowana czysto dyfuzyjnie. Aby wyeliminować błąd wynikający z niepełnej kontroli dyfuzyjnej zaproponowano nową procedurę opartą o metodę Koutecký’ego-Levicha. Praca dotyczy także redukcji O2 w elektrolitach na bazie mieszanin dwuskładnikowych DMSO-woda. Stosując metodę wirującej elektrody dyskowej, wykazano, że bez dodatku DMSO redukcja O2 przy potencjale -1,5 V vs. Hg/HgO przebiega głównie jako proces dwuelektronowy (n=2,28 dla 400 rpm), natomiast w obecności 50 obj.% DMSO zaobserwowano zmianę charakteru procesu w kierunku pełnej czteroelektronowej redukcji (n=3,70 dla 400 rpm).
EN In this work, the impact of H2O2 oxidation kinetics on the results of O2 reduction studies performed using rotating ring-disk electrode (RRDE) is presented. It has been confirmed that in alkaline aqueous electrolyte H2O2 oxidation on oxide-covered Pt ring undergoes under mixed diffusion-kinetic control, whereas the theory of RRDE method requires the ring reaction to be purely controlled by diffusion. To eliminate the error triggered by such a deviation, novel procedure based on the Koutecký-Levich method has been proposed. This work concerns also O2 reduction in electrolytes based on DMSO-water binary mixtures. Using rotating disk electrode method, it has been demonstrated that in the absence of dimethyl sulfoxide, the oxygen electroreduction at -1.5 V vs. Hg/HgO proceeds mainly as a two-electron process (n = 2.28 at 400 rpm), whereas when DMSO constitutes 50 vol.% of the binary mixture, the shift towards complete four-electron reduction has been observed (n = 3.70 at 400 rpm).
163
chemical sciences
DrOIN 2240
public
Marcin Opałło
Warszawa, Polska
25.05.2023
polish
public
Tadeusz Ossowski
Gdańsk, Polska
15.05.2023
polish
public
Iwona A. Rutkowska
Warszawa, Polska
29.04.2023
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
27.06.2023
Rada Dyscypliny Nauki Chemiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie: nauki chemiczne