nPd0 · (H x–2n MoO3) composites as catalysts of methanol and formic acid electrooxidation

Kuznetsov, V. V.; Batalov, Roman S.; Podlovchenko, B. I.

doi:10.1134/s1023193516050074

Cited by 8 publications

(4 citation statements)

References 30 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…On the other hand, Sotiropoulos and co-workers continued the partial galvanic replacement of metal poly-layers (Cu, Pb, Fe, Co, Ni) by more noble metals (mainly Pt, Au, Ru, Ir) and used the resulting electrodes in a number of fuel cell and electrolysis relevant reactions (oxygen reduction, methanol oxidation, borohydride oxidation, hydrogen and oxygen evolution) [67,68,[100][101][102][103][104][105][106][107][108][109][110][111][112][113]. In a similar research path, Podlovchenko and co-workers, prepared thin deposits of noble metals (mainly Pt, Pd, and Au) on a number of less noble metals (Cu, Mo, Bi) by their partial galvanic replacement while also adopting the Cu upd technique too [69,70,[114][115][116][117][118][119][120][121][122][123][124][125][126][127][128]; the resulting electrodes were tested mainly for methanol and formic acid oxidation. Musiani and co-workers prepared Ru, Ir, Rh, and Ag deposits on a number of supports made of Cu, Ni, or Fe alloys by the partial galvanic replacement of surface layers of the latter from the former [71,72,[129][130][131][132][133][134]…”

Section: Nanoparticle and Catalytic Layer Applicationsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Electrocatalysts Prepared by Galvanic Replacement

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

Galvanic replacement is the spontaneous replacement of surface layers of a metal, M, by a more noble metal, M noble , when the former is treated with a solution containing the latter in ionic form, according to the general replacement reaction: nM + mM noble n+ → nM m+ + mM noble. The reaction is driven by the difference in the equilibrium potential of the two metal/metal ion redox couples and, to avoid parasitic cathodic processes such as oxygen reduction and (in some cases) hydrogen evolution too, both oxygen levels and the pH must be optimized. The resulting bimetallic material can in principle have a M noble-rich shell and M-rich core (denoted as M noble (M)) leading to a possible decrease in noble metal loading and the modification of its properties by the underlying metal M. This paper reviews a number of bimetallic or ternary electrocatalytic materials prepared by galvanic replacement for fuel cell, electrolysis and electrosynthesis reactions. These include oxygen reduction, methanol, formic acid and ethanol oxidation, hydrogen evolution and oxidation, oxygen evolution, borohydride oxidation, and halide reduction. Methods for depositing the precursor metal M on the support material (electrodeposition, electroless deposition, photodeposition) as well as the various options for the support are also reviewed. 1. Principle of Galvanic Replacement/Deposition 1.1. Thermodynamic Considerations When a metal, M (e.g., Cu, Fe, Co, Ni, Al, etc.), is immersed in a solution containing ions of a more noble metal, M noble n+ (e.g., Pt, Au, Pd, Ag, Ru, Ir, Rh, Os, etc.-i.e., a metal with a higher standard potential) then, due to the difference in their standard electrochemical potentials, E 0 noble − E 0 > 0, and provided that the ionic form of M is stable under the given experimental conditions (of temperatue, pH, complexing agents etc.), the following reaction is thermodynamically favored and can take place spontaneously: M noble n+ + n/m M → M noble + n/m M m+ (1) This reaction, which bears similarities with transmetalation reactions between metal complexes [1] and is also known as immersion plating [2] in the plating industry and galvanic replacement [3] in materials chemistry, can be considered to originate from the coupling of the following two half-reactions: M noble n+ + ne − ↔ M noble (E 0 noble) (2) M m+ + me − ↔ M (E 0) (3)

show abstract

Section: Nanoparticle and Catalytic Layer Applicationsmentioning

confidence: 99%

“…However, the same authors have reported significant enhancement of MOR rates at Pt and Pd electrodes prepared by the partial replacement of H atoms from hydrogen-containing Mo bronzes [69,118,127,128,219].…”

Section: Methanol Formic Acid and Ethanol Oxidationmentioning

confidence: 99%

Electrocatalysts Prepared by Galvanic Replacement

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Kuznetsov V.V. et al [30] investigated the electrochemical behavior of nPd 0 *(H x−2n MoO 3 )/GC (glassy carbon) electrodes. It was found that the nPd 0 *(H x−2n MoO 3 ) cryst /GC catalyst has a greater catalytic effect in the methanol electrooxidation reaction than other molybdenum bronzes, but shows only a slight increase in activity for FAOR.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Methanol, Ethanol, and Formic Acid Oxidation on New Platinum-Containing Catalysts

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Electrooxidation of methanol, ethanol, and formic acid was studied on three platinum-containing electrocatalysts: PtCu/C, Pt/(SnO2/C), and Pt/C, Pt content being about 20 wt%. In all reactions, the integral specific activity of the catalysts, estimated from the results of cyclic voltammetry, grows in the Pt/C < Pt/(SnO2/C) < PtCu/C row. The influence of the reagent nature subjected to electrooxidation is manifested both in the difference of the absolute rate values of the corresponding reactions, decreasing in the order CH3OH > HCOOH > C2H5OH, and in the different ratio of these rates on different catalysts and at different potentials. Pt/(SnO2/C) catalyst containing SnO2 nanoparticles is the most active among the studied catalysts in methanol and formic acid electrooxidation reactions under potentiostatic conditions at the E = 0.60 V. Moreover, in formic acid electrooxidation reaction it is significantly superior to even the PtRu/C commercial catalyst. The reasons for the positive influence of Cu atoms and SnO2 nanoparticles on the catalytic activity of platinum are presumably associated with different effects: Interaction of the d-orbitals of copper and platinum atoms in bimetallic nanoparticles and implementation of the bifunctional catalysis mechanism on the adjacent platinum and tin dioxide nanoparticles.

show abstract

“…Από την άλλη, οι Sotiropoulos et al συνέχισαν τη μερική γαλβανική αντικατάσταση μεταλλικών πολυστρωματικών αποθεμάτων (Cu, Pb, Fe, Co, Ni) από περισσότερο ευγενή μέταλλα (κυρίως Pt, Au, Ru, Ir) και χρησιμοποίησαν τα παρασκευασθέντα ηλεκτρόδια ως καταλύτες για τη διεξαγωγή αντιδράσεων τεχνολογικού ενδιαφέροντος (αναγωγή οξυγόνου, οξείδωση μεθανόλης, οξείδωση βοροϋδρικών, έκλυση υδρογόνου και οξυγόνου) [275,274,[307][308][309][310][311][312][313][314][315][316][317][318][319]174]. Σε μία παρόμοια κατεύθυνση, οι Podlovchenko et al, παρασκεύασαν λεπτά αποθέματα ευγενών μετάλλων (Pt, Pd και Au) σε υποστρώματα λιγότερο ευγενών μετάλλων (Cu, Mo, Bi) με μερική γαλβανική αντικατάσταση, ενώ επιπλέον υιοθέτησαν και την τεχνική της ανταλλαγής UPD-Cu [276,277,[320][321][322][323][324][325][326][327][328][329][330][331][332][333][334]. Τα ηλεκτρόδια αυτά ελέγχθηκαν κυρίως ως καταλύτες για την ηλεκτροχημική οξείδωση της μεθανόλης και του φορμικού οξέος.…”

Section: εφαρμογές στην παρασκευή νανοσωματιδίων και καταλυτικών υμενίωνunclassified

Ηλεκτροχημικός, Μικροσκοπικός Και Φασματοσκοπικός Χαρακτηρισμός Ηλεκτροκαταλυτών Ιριδίου Για Τις Αντιδράσεις Έκλυσης Υδρογόνου Και Οξυγόνου

Παπαδεράκης¹

View full text Add to dashboard Cite

Σκοπός της διατριβής ήταν η ανάπτυξη και μελέτη καθόδων και ανόδων βασισμένων στο ιρίδιο, με καταλυτικές ιδιότητες ως προς τις αντιδράσεις έκλυσης υδρογόνου και οξυγόνου αντίστοιχα. Ειδικότερα, παρασκευάστηκαν διμεταλλικοί καταλύτες ιριδίου – νικελίου και οξειδίου του ιριδίου – νικελίου με δομή κελύφους του ευγενούς μετάλλου – πυρήνα μίγματος των δύο μετάλλων, με τη μέθοδο της γαλβανικής αντικατάστασης. Οι καταλύτες που παρασκευάστηκαν εμφανίζουν αυξημένη εγγενή ηλεκτροκαταλυτική ενεργότητα ως προς τις αντιδράσεις έκλυσης υδρογόνου και οξυγόνου συγκριτικά με το καθαρό μέταλλο/οξείδιο. Επιπλέον, αναπτύχθηκε μία μέθοδος προσδιορισμού της εγγενούς καταλυτικής ενεργότητας των καταλυτών οξειδίου του ιριδίου, μέσω του υπολογισμού της συνολικής χωρητικότητας αυτών από μετρήσεις ηλεκτροχημικής φασματοσκοπίας εμπέδησης. Τα δεδομένα που προέκυψαν, εφαρμόστηκαν σε μετρήσεις συνεχούς (κανονικοποίηση καμπυλών πόλωσης) και εναλλασσόμενου (υπολογισμός γινομένου αντίστασης μεταφοράς φορτίου της δράσης έκλυσης οξυγόνου επί τη συνολική χωρητικότητα του καταλύτη) ρεύματος. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά, η τεχνική της ηλεκτροχημικής μικροσκοπίας σάρωσης υπό λειτουργία διερεύνησης επιφάνειας για την ανίχνευση των υποτασικά αποτιθέμενων υδρογόνων στην επιφάνεια υποστρωμάτων ευγενών μετάλλων. Τα αποτελέσματα που καταγράφηκαν ερμηνεύονται με βάση τη συσχέτιση της προσροφητικής ικανότητας ως προς το υδρογόνο των υποστρωμάτων/ισχύς δεσμού ευγενούς μετάλλου – υδρογόνου και του χρόνου εκρόφησης των προσροφημένων υδρογόνων.

show abstract

nPd0 · (H x–2n MoO3) composites as catalysts of methanol and formic acid electrooxidation

Cited by 8 publications

References 30 publications

Electrocatalysts Prepared by Galvanic Replacement

Electrocatalysts Prepared by Galvanic Replacement

Methanol, Ethanol, and Formic Acid Oxidation on New Platinum-Containing Catalysts

Ηλεκτροχημικός, Μικροσκοπικός Και Φασματοσκοπικός Χαρακτηρισμός Ηλεκτροκαταλυτών Ιριδίου Για Τις Αντιδράσεις Έκλυσης Υδρογόνου Και Οξυγόνου

Contact Info

Product

Resources

About