Nghiên cứu chế tạo vật liệu màng mỏng chứa Platin, Thiếc trên nền dẫn điện và hoạt tính điện hóa của chúng



tải về 2.64 Mb.
trang15/17
Chuyển đổi dữ liệu28.05.2018
Kích2.64 Mb.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

Bảng 5: Mật độ dòng ứng với các đỉnh pic của điện cực Pt/C, PtSn/C trong ferro-ferri xyanua 0,01M trong môi trường NaOH 0,1M

Trong động học điện hóa trao đổi electron thì đại lượng dòng trao đổi io là một thông số rất quan trọng vì nó có quan hệ chặt chẽ với tốc độ của phản ứng điện hóa. Mặt khác, dòng trao đổi io đối với một phản ứng oxi hóa khử nhất định nào đó sẽ thay đổi khi xảy ra trên bề mặt kim loại khác nhau. Nói cách khác, dòng trao đổi io phụ thuộc vào bản chất kim loại, là thước đo khả năng xúc tác của vật liệu kim loại. Vì thế chúng tôi tiến hành đo đường cong phân cực dòng-thế của các điện cực khảo sát trong dung dịch ferro-ferri xyanua 0,1M trong môi trường NaOH 0,1M và thu được kết quả thể hiện trên hình 23.





Hình 23: Đường phân cực đơn của điện cực nghiên cứu trong dung dịch

ferri-ferro xyanua kali 0,1M trong dung dịch NaOH 0,1M

  1. Graphit xốp 2. Pt 3. Pt/C 4. PtSn/C

Để tính được giá trị io, chúng tôi tiến hành chuyển đường đường phân cực i-U thành đường phân cực dạng U – lgio và thu được kết quả như trong bảng 6.



Hình 24: Dạng đường phân cực U(V)-lgi

1. Graphit xốp 2. Pt 3. Pt/C 4. PtSn/C


Điện cực

io (mA)

E (V)

Graphit xốp

0,136

0,220

Pt

0,550

0,172

Pt/C

1,089

0,217

PtSn/C

1,977

0,221


Bảng 6: Giá trị io và thế U(V) ứng với các điện cực nghiên cứu trong dung dịch

ferri-ferro xyanua kali 0,1M trong dung dịch NaOH 0,1M
Kết quả cho thấy io của điện cực PtSn/C là lớn nhất, gấp 3,6 lần io của điện cực Pt và io của điện cực Pt/C gấp gần 2 lần io của điện cực Pt, điều đó chứng tỏ rằng các điện cực PtSn/C và Pt/C có thể sử dụng để làm vật liệu xúc tác điện hóa.

4.3.3. Khả năng oxi hóa điện hóa etanol của các điện cực nghiên cứu trong dung dịch H2SO4 0,5M.

Nhiều phản ứng điện hóa chỉ xảy ra với tốc độ đáng kể khi quá thế rất lớn (tức là ở xa điện thế cân bằng), kĩ thuật xúc tác điện hóa cho phép tiến hành phản ứng với tốc độ lớn ngay tại quá thế rất nhỏ, hay nói khác đi là ở lân cận điện thế điện cực cân bằng. Những chất xúc tác có thể là kim loại điện cực, các chất bị hấp phụ trên điện cực hoặc các chất hòa tan trong dung dịch [4].

Ngày nay pin nhiên liệu đang là lĩnh vực hấp dẫn với việc hướng tới việc biến năng lượng hóa học thành điện năng một cách dễ dàng. Đặc biệt những vật liệu có thể làm việc ở nhiệt độ thấp trong hệ thống các dụng cụ cầm tay. Rất nhiều nghiên cứu về việc sử dụng metanol làm nhiên liệu cho quá trình oxi hóa trực tiếp trong pin nhiên liệu. Nhưng metanol rất độc và không thân thiện với môi trường. Do đó etanol được điều chế từ quá trình lên men được đề xuất làm năng lượng sinh học thay thế, etanol an toàn hơn, thuận tiện và có năng lượng cao hơn (8,01 kWhkg-1) [19]

Từ những kết quả thu được ở phần 3, chúng tôi tiến hành sử dụng các điện cực Pt/C, PtSn/C làm điện cực xúc tác điện hóa cho quá trình oxi hóa etanol trong môi trường H2SO4 0,5M.

Chúng tôi tiến hành đo các đường phân cực vòng trên thiết bị đo Potentiostat PGS-HH8 với các điều kiện thí nghiệm:



  • Tốc độ quét: 10 mV/s

  • Độ nhạy 2

  • Nhiệt độ phòng.

  • Khoảng thế: 0,11,3.

Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của điện cực graphit, graphit xốp Sn/C đối với quá trình oxi hóa etanol, kết quả thể hiện trên hình 25.



Hình 25: Đường cong phân cực vòng của các điện cực trong dung dịch H2SO4 0,5M và C2H5OH 0,5M

1. Graphit 2. Graphit xốp 3. Sn/C

Như vậy điện cực Graphit, Graphit xốp và điện cực Sn/C không có khả năng oxi hóa etanol vì trên các vùng thế anot không xuất hiện các pic oxi hóa.






1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2016
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương