Published December 2, 2018
| Version v1
Publication
Open
Fabrication of CuO<sub><i>x</i></sub>-Pd Nanocatalyst Supported on a Glassy Carbon Electrode for Enhanced Formic Acid Electro-Oxidation
- 1. British University in Egypt
- 2. Cairo University
Description
Formic acid (FA) electro-oxidation (FAO) was investigated at a binary catalyst composed of palladium nanoparticles (PdNPs) and copper oxide nanowires (CuO x NWs) and assembled onto a glassy carbon (GC) electrode. The deposition sequence of PdNPs and CuO x NWs was properly adjusted in such a way that could improve the electrocatalytic activity and stability of the electrode toward FAO. Several techniques including cyclic voltammetry, chronoamperometry, field-emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray diffraction were all combined to report the catalyst's activity and to evaluate its morphology, composition, and structure. The highest catalytic activity and stability were obtained at the CuO x /Pd/GC electrode (with PdNPs directly deposited onto the GC electrode followed by CuO x NWs with a surface coverage, Г , of ca. 49%). Such enhancement was inferred from the increase in the peak current of direct FAO (by ca. 1.5 fold) which associated a favorable negative shift in its onset potential (by ca. 30 mV). The enhanced electrocatalytic activity and stability (decreasing the loss of active material by ca. 1.5-fold) of the CuO x /Pd/GC electrode was believed originating both from facilitating the direct oxidation (decreasing the time needed to oxidize a complete monolayer of FA, increasing turnover frequency, by ca. 2.5-fold) and minimizing the poisoning impact (by ca. 71.5%) at the electrode surface during FAO.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم فحص الأكسدة الكهربائية لحمض الفورميك (FA) في محفز ثنائي يتكون من جسيمات البلاديوم النانوية (PdNPs) وأسلاك أكسيد النحاس النانوية (CuO x NWs) وتجميعها على قطب كربون زجاجي (GC). تم ضبط تسلسل ترسيب PdNPs و CuO x NWs بشكل صحيح بطريقة يمكن أن تحسن النشاط التحفيزي الكهربائي واستقرار القطب تجاه منظمة الأغذية والزراعة. تم الجمع بين العديد من التقنيات بما في ذلك قياس الجهد الدوري، وقياس ضغط الدم الزمني، والمجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية، ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة، وانحراف الأشعة السينية للإبلاغ عن نشاط المحفز وتقييم شكله وتكوينه وبنيته. تم الحصول على أعلى نشاط حفاز واستقرار في قطب CuO x /Pd/GC (مع ترسيب PdNPs مباشرة على قطب GC متبوعًا بـ CuO x NWs مع تغطية سطحية، Г ، من كاليفورنيا. 49 ٪). تم الاستدلال على هذا التحسين من الزيادة في تيار الذروة لمنظمة الأغذية والزراعة المباشرة (بحوالي 1.5 ضعف) والتي ارتبطت بتحول سلبي إيجابي في إمكانية ظهورها (بحوالي 30 مللي فولط). كان يُعتقد أن النشاط التحفيزي الكهربائي المعزز والاستقرار (تقليل فقدان المادة الفعالة بمقدار 1.5 ضعف تقريبًا) من قطب CuO x /Pd/GC ناشئ عن تسهيل الأكسدة المباشرة (تقليل الوقت اللازم لأكسدة طبقة أحادية كاملة من FA، وزيادة تردد الدوران، بمقدار 2.5 ضعف تقريبًا) وتقليل تأثير التسمم (بمقدار 71.5 ٪) على سطح القطب خلال منظمة الأغذية والزراعة.Translated Description (French)
L'électro-oxydation de l'acide formique (FA) (FAO) a été étudiée sur un catalyseur binaire composé de nanoparticules de palladium (PdNP) et de nanofils d'oxyde de cuivre (CuO x NW) et assemblé sur une électrode de carbone vitreux (GC). La séquence de dépôt des PdNP et CuO x NW a été correctement ajustée de manière à améliorer l'activité électrocatalytique et la stabilité de l'électrode vis-à-vis de la FAO. Plusieurs techniques, notamment la voltamétrie cyclique, la chronoampérométrie, la microscopie électronique à balayage à émission de champ, la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie et la diffraction des rayons X, ont toutes été combinées pour rendre compte de l'activité du catalyseur et évaluer sa morphologie, sa composition et sa structure. L'activité catalytique et la stabilité les plus élevées ont été obtenues à l'électrode CuO x /Pd/GC (avec des PdNP directement déposés sur l'électrode GC suivis de CuO x NW avec une couverture de surface, Г , d'environ 49 %). Une telle amélioration a été déduite de l'augmentation du courant de crête de la FAO directe (d'environ 1,5 fois) qui a associé un décalage négatif favorable de son potentiel d'apparition (d'environ 30 mV). L'activité électrocatalytique et la stabilité améliorées (diminution de la perte de matière active d'environ 1,5 fois) de l'électrode CuO x /Pd/GC proviendraient à la fois de la facilitation de l'oxydation directe (diminution du temps nécessaire pour oxyder une monocouche complète de FA, augmentation de la fréquence de renouvellement d'environ 2,5 fois) et de la minimisation de l'impact de l'empoisonnement (d'environ 71,5 %) à la surface de l'électrode pendant la FAO.Translated Description (Spanish)
Se investigó la electrooxidación del ácido fórmico (FA) (FAO) en un catalizador binario compuesto de nanopartículas de paladio (PdNP) y nanocables de óxido de cobre (CuO x NW) y se ensambló en un electrodo de carbono vítreo (GC). La secuencia de deposición de PdNP y CuO x NW se ajustó adecuadamente de tal manera que podría mejorar la actividad electrocatalítica y la estabilidad del electrodo hacia la FAO. Se combinaron varias técnicas, incluida la voltametría cíclica, la cronoamperometría, la microscopía electrónica de barrido de emisión de campo, la espectroscopía de rayos X de dispersión de energía y la difracción de rayos X, para informar la actividad del catalizador y evaluar su morfología, composición y estructura. La mayor actividad catalítica y estabilidad se obtuvieron en el electrodo de CuO x /Pd/GC (con PdNP depositados directamente sobre el electrodo de GC seguido de CuO x NW con una cobertura superficial, Г , de aprox. 49%). Dicha mejora se infirió del aumento en la corriente máxima de la FAO directa (en aproximadamente 1,5 veces) que asoció un cambio negativo favorable en su potencial de inicio (en aproximadamente 30 mV). Se creía que la actividad electrocatalítica y la estabilidad mejoradas (disminuyendo la pérdida de material activo en aproximadamente 1,5 veces) del electrodo de CuO x /Pd/GC se originaban tanto por facilitar la oxidación directa (disminuyendo el tiempo necesario para oxidar una monocapa completa de FA, aumentando la frecuencia de recambio, en aproximadamente 2,5 veces) como por minimizar el impacto del envenenamiento (en aproximadamente 71,5%) en la superficie del electrodo durante la FAO.Files
3803969.pdf.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ab9fccf8aa48c56523342b1334e6b97f
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصنيع محفز نانوي CuO<sub><i>x</i></sub> - Pd مدعوم على قطب كربوني زجاجي لتعزيز الأكسدة الكهربائية لحمض الفورميك
- Translated title (French)
- Fabrication de nanocatalyseur CuO<sub><i>x</i></sub>-Pd supporté sur une électrode de carbone vitreux pour une électro-oxydation améliorée de l'acide formique
- Translated title (Spanish)
- Fabricación de nanocatalizador de CuO<sub><i>x</i></sub>-Pd soportado en un electrodo de carbono vítreo para una electrooxidación mejorada del ácido fórmico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2903326729
- DOI
- 10.1155/2018/3803969
References
- https://openalex.org/W1522391767
- https://openalex.org/W1964548872
- https://openalex.org/W1970912478
- https://openalex.org/W1972449168
- https://openalex.org/W1986423170
- https://openalex.org/W1988592767
- https://openalex.org/W1988632511
- https://openalex.org/W1999197295
- https://openalex.org/W2006241542
- https://openalex.org/W2016326302
- https://openalex.org/W2018157525
- https://openalex.org/W2018392140
- https://openalex.org/W2019072240
- https://openalex.org/W2025929336
- https://openalex.org/W2029616700
- https://openalex.org/W2034496671
- https://openalex.org/W2035702468
- https://openalex.org/W2038879950
- https://openalex.org/W2042173675
- https://openalex.org/W2043538186
- https://openalex.org/W2047710839
- https://openalex.org/W2048917929
- https://openalex.org/W2052702586
- https://openalex.org/W2055502286
- https://openalex.org/W2055753821
- https://openalex.org/W2056499899
- https://openalex.org/W2066134160
- https://openalex.org/W2068420216
- https://openalex.org/W2077928105
- https://openalex.org/W2078770707
- https://openalex.org/W2081467078
- https://openalex.org/W2083500976
- https://openalex.org/W2084184346
- https://openalex.org/W2088418585
- https://openalex.org/W2092982664
- https://openalex.org/W2158926985
- https://openalex.org/W2161640725
- https://openalex.org/W2320754638
- https://openalex.org/W2514374435
- https://openalex.org/W2531592497
- https://openalex.org/W2531833673
- https://openalex.org/W2531936072
- https://openalex.org/W2539063617
- https://openalex.org/W2558125875
- https://openalex.org/W2560412186
- https://openalex.org/W2617477528
- https://openalex.org/W3048747559
- https://openalex.org/W4382020953