Investigation of Hydrogen Oxidation/Evolution Reactions Based on Charge-Transfer Coefficients Derived from Butler–Volmer and Eyring Analyses

过电位 交换电流密度 电催化剂 化学 吉布斯自由能 催化作用 热力学 电荷转移系数 吸附 传质 电化学 活化能 反应速率 动能 分析化学(期刊) 电极 物理化学 色谱法 循环伏安法 有机化学 塔菲尔方程 量子力学 物理
作者
Geetanksha Gupta,Debittree Choudhury,Rajan Maurya,Shreya Sharma,Manoj Neergat
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (49): 23566-23576 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c05416
摘要

The rate of hydrogen oxidation/evolution reactions is examined on Pt black in 0.5 M H2SO4 and in 0.1 M KOH. The investigations are conducted in the temperature range 283–323 K using a three-electrode rotating disk electrode assembly at a rotation rate of 1600 rpm. The measured current is corrected for background, Ohmic drop (iRs), and mass-transport effects to obtain the kinetic current. The kinetic parameters [exchange current density (j0) and charge-transfer coefficient (α)] are obtained from the Butler–Volmer analysis, and in both the media, the α values obtained are in the sensible range of 0.6–0.9. The activation enthalpy at equilibrium potential (ΔH0) and that at various overpotentials (ΔH#) are estimated from the Eyring analysis. In an acidic medium, ΔH# decreases with overpotential (η), suggesting electrocatalysis of the reactions, leading to α values in the sensible range of 0.6–0.9. On the other hand, the increasing trend of ΔH# with η in alkaline medium results in unexpected α values, indicating electro-inhibition of the reaction. The higher Gibbs free energy of adsorption (ΔGHupd) in alkaline medium, obtained from the Temkin–Frumkin isotherm, suggests stronger binding of the adsorbed species to the catalyst surface. Consequently, the inhibiting effect of OH– ions on Pt is manifested by a decrease in the Hupd area and the voltammetric features in the alkaline medium. Thus, the electrocatalysis and electro-inhibition of the reactions are established from the Eyring analysis. A method for recovering the active surface sites is also presented.
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
熊小子爱学习完成签到,获得积分10
2秒前
地球发布了新的文献求助10
2秒前
小雨应助April采纳,获得20
2秒前
4秒前
5秒前
乐观冰棍发布了新的文献求助10
6秒前
欣慰的山竹完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
wjt发布了新的文献求助30
8秒前
梧桐完成签到,获得积分10
9秒前
janice完成签到,获得积分10
9秒前
翟如风发布了新的文献求助10
10秒前
鹌鹑完成签到,获得积分10
11秒前
斯文败类应助南无双采纳,获得10
13秒前
Jasper应助我是小汪采纳,获得10
13秒前
14秒前
lqozvhe发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
顾矜应助我好想困了采纳,获得10
17秒前
卡卡发布了新的文献求助10
19秒前
Gaowenjie发布了新的文献求助10
20秒前
niko发布了新的文献求助10
20秒前
自由如风完成签到 ,获得积分10
21秒前
爆米花应助qqq采纳,获得20
21秒前
25秒前
25秒前
砖瓦厂完成签到,获得积分10
26秒前
小锅完成签到,获得积分10
26秒前
cc完成签到,获得积分10
27秒前
CGDAZE完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
27秒前
28秒前
30秒前
我是小汪发布了新的文献求助10
31秒前
追寻的问玉完成签到 ,获得积分10
32秒前
qi发布了新的文献求助10
32秒前
地球发布了新的文献求助10
33秒前
Tiger完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
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
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6441955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255859
关于积分的说明 17579448
捐赠科研通 5500645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900348
邀请新用户注册赠送积分活动 1877230
关于科研通互助平台的介绍 1717131