清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

pH Effects on Electrocatalytic H2O2 Production and Flooding in Gas-Diffusion Electrodes for Oxygen Reduction Reaction

电解质 气体扩散电极 氧气 扩散 催化作用 法拉第效率 气体扩散 化学 溶解 电极 析氧 电催化剂 化学工程 无机化学 电化学 物理化学 热力学 有机化学 物理 工程类
作者
Takuya Okazaki,Kento Shibata,Chihiro Tateishi,Kazuma Enomoto,Kosuke Beppu,Fumiaki Amano
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (26): 9856-9863 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c02325
摘要

Electrocatalytic two-electron oxygen reduction reaction (2e– ORR) is a crucial process for on-site and on-demand H2O2 production. Evaluating the impact of the medium’s pH is essential for achieving selective H2O2 production at higher current density through continuous O2 supply to gas diffusion electrodes (GDEs) in membrane electrolyzers. We investigated the effect of electrolyte pH on both H2O2 production and the flooding behavior of GDEs loaded with a cobalt single-atom catalyst in a typical H-type cell. The electrocatalyst was prepared by heating cobalt(II) tetraphenylporphyrin loaded on Ketjen Black (CoTPP/KB) at 750 °C. Remarkably, the cobalt single-atom catalyst exhibited high current density when the top of the hydrophobic gas-diffusion layer was exposed to the gas phase, facilitating efficient O2 diffusion within the GDE. Potential–time curves at −40 mA cm–2 showed stable potentials and Faradaic efficiencies (>80%) over 5 h across a pH range from 1 to 10, with the H2O2 concentration reaching approximately 100 mmol L–1 at pH 1.0. In contrast, the potential at pH 13 decreased abruptly in 3 h due to the flooding of GDE. Long-term tests demonstrated stable electrocatalytic H2O2 production only in the acidic electrolytes for 24 h, attributed to reduced flooding with decreasing pH. These findings underscore the impact of electrolyte pH on GDE performance during H2O2 production via the 2e– ORR, with acidity favoring the mitigation of undesirable flooding behavior.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
Sunny完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
酷炫葵阴发布了新的文献求助10
52秒前
酷炫葵阴完成签到,获得积分10
59秒前
Singularity完成签到,获得积分0
1分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
2分钟前
celinewu完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
老戎完成签到 ,获得积分10
2分钟前
笑点低的乐荷完成签到,获得积分10
3分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
feiyafei完成签到 ,获得积分10
3分钟前
gszy1975发布了新的文献求助10
3分钟前
复杂小甜瓜完成签到,获得积分10
4分钟前
两个榴莲完成签到,获得积分0
4分钟前
KSDalton完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
Emon发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
赞zan完成签到,获得积分10
5分钟前
赞zan发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
三川发布了新的文献求助10
5分钟前
蓝色的纪念完成签到,获得积分0
5分钟前
tlh完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
gszy1975发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
gszy1975完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
7分钟前
云瀑山发布了新的文献求助10
7分钟前
云瀑山完成签到,获得积分10
7分钟前
8分钟前
从年关注了科研通微信公众号
8分钟前
Jack80完成签到,获得积分0
9分钟前
万能图书馆应助从年采纳,获得30
9分钟前
呆萌如容完成签到,获得积分10
9分钟前
Hao完成签到,获得积分0
10分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436634
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251008
关于积分的说明 17551316
捐赠科研通 5494933
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898196
邀请新用户注册赠送积分活动 1874885
关于科研通互助平台的介绍 1716139