Title
Ispitivanje redukcije kiseonika na polikristalnoj platinskoj elektrodi u tečnim sistemima voda-aprotični rastvarač
Creator
Tanasković, Vladimir. 1961-
Copyright date
2015
Object Links
Select license
Bez licence - direktna primena zakona
License description
Ako ne izaberete neku od licenci, vaše zaštićeno delo može biti korišćeno samo u okviru opštih ograničenja autorskih prava. Na taj način ne dozvoljavate komercijalno ni nekomercijalno korišćenje, naročito reprodukciju, distribuciju, emitovanje, dostupnost i obradu dela. Izbor Creative Commons (CC) licence promoviše diseminaciju vašeg dela. Za više informacija: http://creativecommons.org.rs/licence
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 03.04.2015.
Other responsibilities
mentor
Pašti, Igor. 1984-
član komisije
Mentus, Slavko. 1946-
član komisije
Šljukić Paunković, Biljana.
član komisije
Štrbac, Svetlana.
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Fakultet za fizičku hemiju
Alternative title
Investigation of oxygen reduction on polycrystalline platinum electrode in liquid water-aprotic solvent systems.
Publisher
[V. Tanasković]
Format
139 listova
description
Fizička hemija - Elektrohemija / Physical chemistry
Abstract (sr)
Voltametrijskom metodom je ispitivana elektrohemijska redukcija kiseonika u
sistemima voda-aprotični rasvarač zasićenim azotom ili kiseonikom. Kao aprotični
rastvarači korišćeni su: dimetilsulfoksid (DMSO), dimetilformamid (DMF),
tetrahidrofuran (THF) i propilenkarbonat (PC). U oblastima sastava bogatim vodom,
opaženo je smanjenje napona razlaganja, koje je pripisano efektu sprečavanja stvaranja
oksida platine na reakciju izdvajanja kiseonika. Poređenjem eksperimentalno dobijenih
vrednosti granične gustine struje reakcije redukcije kiseonika sa vrednostima
izračunatim iz Levich-eve jednačine, potvrđeno je da se reakcija redukcije kiseonika u
rastvorima koji sadrže dimetilsilfoksid (DMSO) i vodu odvija po četvoroelektronskom
mehanizmu u opsegu molskih udela od 0 do 70 mol %, dok se u oblasti sa većim
vrednostima molskog udela DMSO presudan uticaj kombinacije efekata prelaska na
jednoelektronski mehanizam reakcije i pasivizacije elektrode. U drugim ispitivanim
rastvorima je primećen sličan efekat prelaska sa četvoroelektronskog mehanizma na
jednoelektronski i pasivizacije elektrode pri povećanju molskog udela aprotičnog
rastvarača.
DMSO je ispitivan kao modifikator elektrokatalitičke aktivnosti Pt. Elektrohemijska
merenja izvedena korišćenjem polikristalne Pt disk elektrode u 0,1 mol dm-3 H2SO4 u
smeši H2O-DMSO ukazuju da je oksidacija površine platine i adsorpcija bisulfata
sprečena adsorpciom DMSO. U rastvorima zasićenim kiseonikim, uočeno je da je
početni potencijal reakcije redukcije kiseonika pomeren ka pozitivnijim potencijalima,
dok je na višim katodnim nadnaponima kinetika redukcije kiseonika nešto ometena u
prisustvu DMSO. Ipak, u rastvoru koji sadrži 1 vol % DMSO, veća specifična aktivnost
reakcije redukcije kiseonika na Pt elektrodi je izmerena u odnosu na vodeni rastvor.
Takođe je potvrđeno da je adsorpcija DMSO blokira reakciju oksidacije etanola u celom opsegu potencijala u kome dolazi do reakcije redukcije kiseonika. Predloženo je da korišćenje modifikatora površine zasnovano na jako adsorbovanim molekulima može da
bude opšti put za dobijanje visoko selektivnih elektrokatalitičkih površina...
Abstract (en)
Electrochemical reduction of oxygen in the water - aprotic solvent, saturated with
nitrogen or oxygen was investigated by voltammetric method. Dimethyl sulfoxide
(DMSO), dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF) and propylene carbonate
(PC) was used as aprotic solvent. In areas rich in water, decrease of voltage potential
was observed, which is attributed to the effect of preventing the creation of platinum
oxide by oxygen evolution reaction. By comparing the experimentally obtained values
of limited current density of oxygen reduction reaction with the values calculated from
the Levich equation, it was confirmed that the oxygen reduction reaction in solutions
containing DMSO and water takes place at 4 electron path mechanism in the range of
mole fractions from 0 to 70 mol %, while in areas with higher mole fractions of DMSO,
decisive influence of the combination of the effects of the transition to the single
electron reaction mechanism and the electrode passivation are observed. In other
investigated solutions similar effect of moving from 4-electron to single electron path
and passivation of the electrode at increasing mole fraction of aprotic solvents was
observed.
DMSO has been investigated as a modifier of the electrocatalytic activity of Pt.
Electrochemical measurements were performed using a polycrystalline Pt disk electrode
in a solution in which 0.1 mol dm-3 H2SO4 in H2O - DMSO mixture indicate that the
adsorption of bisulfate prevented adsorption of DMSO. In solutions saturated with
oxygen, it was observed that the initial reaction of oxygen reduction potential shifted to
more positive potentials, whereas at higher cathodic overvoltage of oxygen reduction
kinetics was slightly retarded in the presence of DMSO. However, in a solution
containing 1 % DMSO, the higher specific activity of the oxygen reduction reaction at
the Pt electrode was measured with respect to the aqueous solution. It was also
confirmed that the adsorption of DMSO block the reaction of ethanol oxidation in the
whole potential range in which oxygen reduction reaction occurs. It is proposed that
using surface modifier based on strongly adsorbed molecules may be a general way for
obtaining highly selective electrocatalytic surface.
Authors Key words
tetrahidrufuran, dimetilsulfoksid, acetonitril, propilenkarbonat,
dimetilformamid, voda, smeše, ciklovoltametrija
Authors Key words
tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, propylene carbonate,
dimethylformamide, water, mixtures, cyclovoltammetry
Classification
544.633.3(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Voltametrijskom metodom je ispitivana elektrohemijska redukcija kiseonika u
sistemima voda-aprotični rasvarač zasićenim azotom ili kiseonikom. Kao aprotični
rastvarači korišćeni su: dimetilsulfoksid (DMSO), dimetilformamid (DMF),
tetrahidrofuran (THF) i propilenkarbonat (PC). U oblastima sastava bogatim vodom,
opaženo je smanjenje napona razlaganja, koje je pripisano efektu sprečavanja stvaranja
oksida platine na reakciju izdvajanja kiseonika. Poređenjem eksperimentalno dobijenih
vrednosti granične gustine struje reakcije redukcije kiseonika sa vrednostima
izračunatim iz Levich-eve jednačine, potvrđeno je da se reakcija redukcije kiseonika u
rastvorima koji sadrže dimetilsilfoksid (DMSO) i vodu odvija po četvoroelektronskom
mehanizmu u opsegu molskih udela od 0 do 70 mol %, dok se u oblasti sa većim
vrednostima molskog udela DMSO presudan uticaj kombinacije efekata prelaska na
jednoelektronski mehanizam reakcije i pasivizacije elektrode. U drugim ispitivanim
rastvorima je primećen sličan efekat prelaska sa četvoroelektronskog mehanizma na
jednoelektronski i pasivizacije elektrode pri povećanju molskog udela aprotičnog
rastvarača.
DMSO je ispitivan kao modifikator elektrokatalitičke aktivnosti Pt. Elektrohemijska
merenja izvedena korišćenjem polikristalne Pt disk elektrode u 0,1 mol dm-3 H2SO4 u
smeši H2O-DMSO ukazuju da je oksidacija površine platine i adsorpcija bisulfata
sprečena adsorpciom DMSO. U rastvorima zasićenim kiseonikim, uočeno je da je
početni potencijal reakcije redukcije kiseonika pomeren ka pozitivnijim potencijalima,
dok je na višim katodnim nadnaponima kinetika redukcije kiseonika nešto ometena u
prisustvu DMSO. Ipak, u rastvoru koji sadrži 1 vol % DMSO, veća specifična aktivnost
reakcije redukcije kiseonika na Pt elektrodi je izmerena u odnosu na vodeni rastvor.
Takođe je potvrđeno da je adsorpcija DMSO blokira reakciju oksidacije etanola u celom opsegu potencijala u kome dolazi do reakcije redukcije kiseonika. Predloženo je da korišćenje modifikatora površine zasnovano na jako adsorbovanim molekulima može da
bude opšti put za dobijanje visoko selektivnih elektrokatalitičkih površina...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.