Parallel oxygen and chlorine evolution on Ru1-xNixO2-y nanostructured electrodes

0309486 - ÚFCH JH 2009 RIV GB eng J - Journal Article
Macounová, Kateřina - Makarova, Marina - Jirkovský, Jakub - Franc, Jiří - Krtil, Petr
Parallel oxygen and chlorine evolution on Ru1-xNixO2-y nanostructured electrodes.
[Paralélní vylučování kyslíku a chlóru na Ru1-xNixO2-y nanostrukturovaných elektrodách.]
Electrochimica acta. Roč. 53, č. 5 (2008), s. 6126-6134. ISSN 0013-4686. E-ISSN 1873-3859
R&D Projects: GA AV ČR KAN100400702
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : OER * CER * DEMS * ruthenium electrode
Subject RIV: CG - Electrochemistry
Impact factor: 3.078, year: 2008

The electrocatalytic activity of Ru0.8Co0.2O2-x nanocrystals was studied using diffraction, microscopic and spspectroscopic techniques to elucidate the role of particle shape and surface chemical composition in the electrocatalytic evolution of oxygen and chlorine. The prepared Ru0.8Co0.2O2-x samples are of the rutile structure. their chemical composition, however. differs. The samples with the smallest particle size compensate for the Co doping by oxygen deficiency. The materials featuring bigger particle size show tendency to compensate for the presence of cobalt by higher valency of Ru. Regardless of the particle size or actual surface composition of the Ru0.8Co0.2O2-x electrodes, the chlorine evolution precedes that ofoxygen by ca. 100 mV. The Ru0.8Co0.2O2-x electrodes retain high affinity to oxygen evolution once the reaction becomes possible.

Nanokrystalické materially, jejichž chemické složení odpovídá vzorci Ru1-xNixO2-y , kde (0,02<Ni<0,30), byly připraveny sol-gelovou syntézou. Substituce Ru atomem Ni téměř neovlivnila parametry odvozené z XRD naměřených spekter. Elektrokatalytické chování Ru1-xNixO2-y materiálů vzhledem k paralélní reakci vylučování kyslíku (OER) a chlóru (CER) v roztoku kyseliny bylo studováno voltametrií v kombinaci s diferenciální elektrochemickou hmotovou spektroskopií (DEMS). DEMS data indikují významný pokles přepětí pro reakci vylučování chlóru v porovnání s nedopovaným RuO2 materiálem. Vylučování kyslíku je mírně znevýhodněno. Rostoucí obsah Ni ovlivňuje jak aktivitu elektrodového materiálu, tak selektivitu. Celková aktivita Ni dopovaných materiálů roste s rostoucím obsahem niklu. Aktivita Ru-Ni-O oxidů vzhledem k vylučování chlóru prochází s rostoucím obsahem Ni maximem a to pro materiál obsahující 10% Ni.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0161604