Zum Mechanismus der elektrokatalytischen Sauerstoffreduktion an Metallchelaten I. Kobalt‐Dibenzotetraazaannulen

Abstract

Zur Untersuchung der Sauerstoffreduktion an Metallchelaten wurde die Methode der rotierenden Ring‐Scheibe‐Elektrode verwendet. Die Metallchelate wurden auf glatte Metall‐ und Kohlescheiben aufgebracht. Das entstehende und abdiffundierende H2O2 wurde bei konstantem Potential am Platinring verfolgt. Die Auswertung der Kurven für Ring‐ und Scheibenströme bei verschiedenen Drehzahlen ermöglicht Aussagen über den Reaktionsmechanismus der Sauerstoffreduktion und liefert Werte für die Geschwindigkeitskonstanten der Elektrodenreaktionen. Nach einigen Übersichtsmessungen an Phthalocyanin, Tetraphenylporphyrin und Tetraazaannulen wurde als erstes Kobalt‐Dibenzotetraazaannulen untersucht. Als geschwindigkeitsbestimmender Schritt der Reduktion wurde die Übertragung des ersten Elektrons erkannt. Als Hauptprodukt der Reduktion wurde H2O2 bestimmt, das weder elektrochemisch noch chemisch weiterreagiert. Daneben läuft als Parallelreaktion die Reduktion zu Wasser ab. Es konnte bestätigt werden, daβ bei der Sauerstoffreduktion an unbeschichtetem Platin fast ausschließlich Wasser als Reaktionsprodukt entsteht.

The cathodic reduction of oxygen at cobalt phthalocyanine

“…[l]; vacuum deposition [2]: incorporation into a conducting polymer, as polypyrrole [3]; impregnation of porous carbon [4]: and evaporation of the solvent [5].…”

The Electrolytic Synthesis of Hydrogen Peroxide in a Dual Membrane Cell

“…Investigation of new methods to obtain hydrogen peroxi~de directly from oxygen has received recent attention (2)(3)(4)(5)(6)(7). Acidic hydrogen peroxide has been produced electrochemically only on an electroanalytical scale (e.g., 8,9). However, these solutions are not sufficiently stable for storage or shipping and are unsuitable for making concentrated solutions of neutral hydrogen peroxide by steam distillation.…”

“…However, these solutions are not sufficiently stable for storage or shipping and are unsuitable for making concentrated solutions of neutral hydrogen peroxide by steam distillation. Acidic hydrogen peroxide has been produced electrochemically only on an electroanalytical scale (e.g., 8,9). We describe here a dual-membrane plate-and-frame electrochemical cell for the direct production of relatively concentrated acidic hydrogen peroxide solutions (Fig.…”

Kinetics of the Second Charge Transfer Step in an EE Mechanism by Rotating Ring‐Disk Electrode Voltammetry

“…Tarasevich (19) and Bagotskii et al (20,21) expanded on the diagnosis of Damjanovic et al and made more sophisticated reduction schemes for oxygen. On the basis of these diagnoses of the oxygen reduction mechanism, Behret et al (22) analyzed the reduction mechanism of oxygen at metal chelates spread on flat metal and carbon disks.…”