Electrochemical behavior of copper metal core/oxide shell ultra-fine particles on mercury electrodes in aqueous dispersions

0326227 - ÚFCH JH 2010 RIV CH eng J - Journal Article
Korshunov, A. - Heyrovský, Michael
Electrochemical behavior of copper metal core/oxide shell ultra-fine particles on mercury electrodes in aqueous dispersions.
[Elektrochemické chování ultra-malých měděných částic s oxidovou vrstvou na rtuťových elektrodách ve vodných disperzích.]
Journal of the Electroanalytical Chemistry and Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. Roč. 629, 1-2 (2009), s. 23-29. ISSN 0022-0728
R&D Projects: GA ČR GA203/07/1195; GA AV ČR IAA400400806
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : ultrafine copper powders * surface oxide layers * aqueous dispersions * voltammetry * Hg electrodes
Subject RIV: CG - Electrochemistry
Impact factor: 2.580, year: 2007

Methods of voltammetry and polarography have been applied to study electrochemical behavior of ultrafine copper particles with Z-average diameter similar to 120 nm in aqueous electrolytic media on mercury electrodes. Particles have been preliminarily stabilized by controllable passivation at low partial pressures of oxygen what resulted in formation of superficial oxide shell with certain composition and structure. It has been found that special electrochemical behavior of the particles in aqueous media is caused by the size effects as well as by the processes (partial dissolution, complexation) occurring at the "particle/solution" interface. Electroreduction of the dispersions takes place at about -0.8 V (Ag/AgCl/KCl sat.). The mechanism of electroreduction includes an adsorption stage due to electric charge which the particles bear in the electrolyte.

Metody voltametrie a polarografie na rtuťových kapkových elektrodách byly použity ke studiu elektrochemického chování ultra-malých měděných částic s průměrem okolo 120 nm v prostředích vodných elektrolytů. Částice byly předběžně stabilizovány řízenou pasivací při nízkém parciálním tlaku kyslíku, čímž byla vytvořena povrchová oxidová vrstvička o definovaném složení a struktuře. Bylo zjištěno, že zvláštní elektrochemické chování částic ve vodných prostředích závisí na velikosti částic a na procesech (rozpouštění, komplexace), probíhajících v mezifází mezi částicí a roztokem. Elektroredukce disperzí probíhá při potenciálu přibližně –0.8 V proti nasycené kalomelové elektrodě. Mechanismus elektroredukce zahrnuje fázi adsorpce, závisící na elektrickém náboji, který částice nesou v elektrolytickém roztoku. Adsorpce částic byla potvrzena měřením diferenciální kapacity elektrody, povrchový náboj částic v různých elektrolytech byl určován potenciometrickým měřením disperzí.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0173391