Aktywność elektrokatalityczna elektrod metalicznych: Pt, Pd, Rh, Ru osadzonych na polianilinie w wybranych reakcjach elektroredukcji
Wariant tytułu
Electrocatalytic properties of metallic (Pt, Pd, Rh, Ru) electrodes electrodeposited on polyaniline in selected electroreduction processes
Autor
Wzorek, Beata
Promotor
prof. dr hab. Andrzej Stokłosa
Data wydania
2006
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
W pracy przedstawiono wyniki badań aktywności elektrokatalitycznej metali Pt, Pd, Rh i Ru osadzanych na węglu szklistym i na polianilinie otrzymywanej elektrochemicznie (woltamperometria cykliczna). Powierzchnię uzyskanych elektrod porównano przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej. Polianilinę przed i po procesie osadzania metali badano metodami spektroskopowymi IR i UV-Vis.
Właściwości otrzymanych elektrod testowano w wybranych procesach dehalogenacji chlorowcopochodnych organicznych (CCl4, CHCl3, C6Cl6, C6H2Cl4 w dimetyloformamidzie) oraz w procesach podpotencjałowego wydzielania wodoru.
Zastosowanie elektrod metalicznych umożliwia prowadzenie procesu dehalogenacji przy wyższych potencjałach, co jest korzystne ze względów ekonomicznych. Efekt ten jest związany z obecnością różnych centrów aktywnych, o różnej energii aktywacji. Szczególnie dużą aktywność w procesie dehalogenacji wykazała elektroda platynowa osadzona na polianilinie. Elektrody metaliczne osadzone na polianilinie wykazują bardziej rozwiniętą powierzchnię elektroaktywną oraz są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne.
Zaproponowano modyfikację metodyki pomiaru chronokulometrycznego, która pozwoliła na określenie wielkości adsorpcji na elektrodach platynowych w pobliżu określonego stanu równowagi adsorpcyjnej. Wykazano, że w zależności od stopnia rozwinięcia powierzchni i jej tekstury, zmienia się wielkość adsorpcji, co wskazuje na istnienie różnych struktur adsorpcyjnych w zależności od rodzaju krystalitów.
Electrocatalytic activity of metals, Pt, Pd, Rh and Ru deposited onto glassy carbon and polyaniline was subject of the thesis. The surface of polyaniline and polyaniline with electrodeposited metals were studied by scanning electron microscopy. Polyaniline obtained electrochemically prior to and after depositing metals was investigated by IR and UV -Vis spectroscopy.
The obtained electrodes were tested in the processes of dehalogenation of chloroorganic compounds (CCl4, CHCl3, C6Cl6, C6H2Cl4 in dimethylformamide) and in the process of underpotential deposition of hydrogen. All electrochemical processes were studied using cyclic voltammetry or chronoculometry.
The energy barrier for reduction in the dehalogenation of chloroorganic compounds was substantially lower on electrodeposited metal electrodes with respect to glassy carbon electrode. This electrocatalytic effect is connected with the presence of metal microcrystals. The best results were obtained for electrodes with platinum deposited on polyaniline. Using polyaniline as substrate for the deposition of metals is improvement the adherence of metals to the support and stability of the obtained electrodes.
A modification of chronocoulometric measurements was suggested, by means of which the extent of hydrogen adsorption on platinum could be determined. It was confirmed that the extent of adsorption is depends on the surface area. This effect is connected with presence of different adsorption structure.
