Электроокисление водорода

В кислой среде реакция электроокисления водорода протекает по уравнению [c.83]

Ток обмена у катализаторов кислородного электрода (Р1, Ag и др.) на 4—6 порядков ниже, чем у катализаторов электроокисления водорода. Вследствие этого кислородные электроды достигают практически значимых плотностей тока (/>50- -100 мА/см ) при больших 100 [c.100]

У катализаторов электроокисления водорода, применяемых в реальных элементах, ток обмена на несколько порядков больше, чем у катализаторов кислородного [c.132]

Рис. 3. Зависимость от состава N1—А1-катализаторов о—от постоянной их решетки в объеме (1) и на поверхности (2) б — скорости изменения потенциала катализаторов в процессе гидрирования в — энергии активации миграции хемосорбированного водорода г—энергии активации электроокисления водорода в интервале температур 30—80° (1) и 80—100° (2).

Эти результаты могут быть интерпретированы согласно теории каталитической активности переходных металлов с точки зрения d-состо-яния [7]. Действительно, d-характеристика является одним из важных параметров, определяющих адсорбционные и каталитические свойства переходных металлов. Чем она больше, тем меньше орбиталей, способных образовать связи с хемосорбированными частицами, поэтому теплота хемосорбции должна уменьшаться с увеличением d-характеристи-ки. Поскольку энергия активации процессов гидрирования, электроокисления водорода и многих других процессов зависит от прочности [c.242]

Поведение Ni—А1-катализаторов в процессах жидкофазного гидрирования и электроокисления водорода в зависимости от параметра их решетки. М и- [c.466]

Платиновые осадки на угле и саже являются активными электрокатализаторами электроокисления водорода как в щелочных, так и в кислых электролитах [1]. При соответствующем способе нанесения и в оптимальных условиях массопереноса уже при содержании платины 0,5—1 мг/см достигаются характеристики, близкие к характеристикам чистой платиновой черни [44, 45]. Неоднократно делались попытки использовать. [c.179]

Аналогичным образом увеличение дисперсности платинового осадка на пирографите проявилось в реакциях электроокисления водорода и муравьиной кислоты [74]. Зависимость константы скорости окисления метанола при увеличении дисперсности платины носит сложный характер сначала скорость снижается, а в случае очень мелких частиц резко возрастает. По мнению авторов, здесь проявляется эффект активирующего действия углеродной подложки. В работе [24] также обнаружено воздействие углеродной подложки на электронные свойства платины. Однако в этом случае зависимость скорости окисления метанола от дисперсности осадка проходит через максимум, т. е. об-ратна описанной выше. [c.183]

Рис. 78. Удельная активность платины в реакции электроокисления водорода при , = 0,03 В [15]

Кинетика электроокисления водорода на активированном угле, промотированном высокодисперсной платиной, исследована в работе [86]. С целью обеспечения кинетических условий измерения проводили при поляризациях не выше 0,0 3 В, где величины тока не превышали 1% от значения диффузионного тока. На рис. 80 представлена зависимость тока обмена ионизации водорода от pH. В растворах фосфатов при увеличении pH от 1 До 3 значение /о падает в соответствии с зависимостью а=ка Ц+ в согласии с данными для гладкой платины [87]. При дальнейшем росте рн значение /о изменяется незначительно. Некоторое снижение скорости реакции в фосфатных растворах при рН<3 обусловлено, как считают авторы, специфической адсорбцией фосфат-ионов. Величины /о во всем интервале pH на высокодисперсной платине на полтора-два порядка ниже, чем на гладкой платине. [c.186]

Сообщается [156] о возможности электроокисления СО на пирополимерах порфиринов иридия и родия. Хотя эти катализаторы ие активны в электроокислении водорода, окисление СО на них начинается уже при г>0,25 В (рис. 86). По мнению авторов, металл при пиролизе не выделяется в отдельную фазу, а включается в виде изолированных ионов в модифицированный при термообработке порфириновый скелет. Повышенная активность в реакции окисления СО связывается со способностью изолированных трехвалентных ионов родия и иридия слабо адсорбировать молекулу СО и активировать ее в направлении нуклеофильной атаки воды. [c.202]

Углеродные материалы с иммобилизованным ферментом гидрогеназа были использованы [216] для ускорения процесса электроокисления водорода. В качестве медиатора — переносчика электронов с активного центра гидрогеназы на электрод был использован метилвиологен. Редокс-потенциал системы МВ +/ УМВ+ составляет -Ь 0,011 В, т. е. весьма близок к равновесному потенциалу водородного электрода. Суммарным результатом совокупности реакций (Е — фермент) [c.210]

Уже давно отмечалось уменьшение скорости электроокисления водорода при достижении некоторого анодного потенциала [7, 8]. Неоднократно высказывалось предположение, что одной из причин, приводящих к пассивации платинового электрода по отношению к реакции ионизации водорода, является образование окисных слоев на поверхности электрода [9, 11, 12]. Однако следует отметить, что несмотря на большое число работ [13—20], посвященных анодному образованию и катодному восстановлению поверхностных кислородных соединений на платине, состав этих соединений еще точно не установлен. К тому же число работ по прямому электрохи- [c.33]

В кислых и щелочных растворах в стационарных условиях скорость электроокисления водорода на электродах из металлов группы платины очень велика, и скорость электродного процесса определяется диффузией молекулярного водорода из глубины раствора к электроду. Это создает благоприятные условия для реализации полярографических и кулонометрических методов анализа водорода на твердых электродах. Однако анализаторы водорода, использующие покрытые мембранами твердые электроды, пока еще мало разработаны. [c.42]

Этот же датчик [4] используется для определения водорода в газах, содержащих кислород. В этом случае потенциал индикаторного электрода поддерживается на значении +1,06 В (стационарный потенциал разомкнутой цепи кислородного электрода па платине), при котором не происходит электровосстановление кислорода. Однако ток электроокисления водорода при этом потенциале не является чисто диффузионным, поэтому необходимо очень точное поддержание потенциала индикаторного электрода при постоянном значении. Линейность зависимости тока от концентрации водорода в содержащих кислород газах наблюдается при содержании водорода от О до 3 об. % Погрешность онределений в этом интервале концентраций составляет 2%. [c.45]

Ячейка датчика выполнена в виде стеклянной горизонтальной трубки с анодом из гофрированной пластинки платинированной платины, частично погруженным в электролит. Насыщенный каломельный электрод, являющийся вспомогательным электродом гальванического элемента, имеет потенциал +244 мВ, достаточный для получения предельного диффузионного тока электроокисления водорода. Углеводороды при этом потенциале не участвуют в электродной реакции. Ток прямо пропорционален концентрации водорода в пропускаемом через электролит измерительной ячейки газе при кон-цент рациях 1—1000 ppm. При более высоких концентрациях водорода анализируемый газ надо разбавлять инертным газом. Датчик калибруется методом электролитической дозировки водорода из электролизера. Необходимый расход газа и чувствительность определяются При калибровке. Анализируемый газ. должен быть предварительно очищен от кислорода и двуокиси углерода. [c.46]

Катализаторами электрохимических реакций служат металлы и полупроводники. Наиболее широкое примене -ние нашли -элементы и особенно металлы платиновой группы, никель и серебро. Установлено, что сплавы некоторых металлов обладают более высокой каталитической активностью, чем чистые металлы. Например, сплав платина-рутений имеет более высокую каталитическую активность в реакциях электроокисления водорода и метанола, чем платина и рутений. Вместе с тем в последние годы обнаружены катализаторы из числа боридов, карбидов, сульфидов и окислов металлов. Так, борид никеля и карбид вольфрама оказались хорошими катализаторами электроокисления водорода и гидразина, а окись вольфрама и бронза (Ыаж Оз, где х—переменное число) — катализаторами восстановления кислорода. Поскольку число сплавов и полупроводниковых соединений очень велико, то весьма широк и круг перспективных катализаторов. Круг возможных катализаторов сужается при учете их стойкости в условиях работы электрода, электропроводности и стоимости. [c.25]

Реакция электроокисления водорода в кислой среде протекает по уравнению [c.76]

I] и стационарных поляризационных кривых реакции электроокисления водорода 2], имеют много общего с данными других 66 [c.58]

Эти данные были подтверждены результатами определения плотности тока окисления на диффузионной стороне, который является током окисления водорода, поскольку другие частицы через палладий практически не проникают. Как видно из рис. 19, кривые зависимости плотностей токов электроокисления водорода от потен- [c.75]

Процесс электроокисления водорода с генерированием электронов складывается из нескольких последовательных стадий [c.152]

Электроокисление водорода. Суммарная реакция элект-роокисления водорода в щелочи может быть представлена уравнением (1.5) [c.65]

С гидрофобностью применяемых подложек необходимо применять дисперсионную среду суспензии, хорошо смачивающую катализатор, подложку и связующее (спирты, кетоны и т. д.). Такой метод позволяет наносить достаточно равномерно малые количества катали - ".-тора (от I г/м ). В качестве катализатора, как правило, используется платиновая чернь, обладающая комплексом необходимых свойств. Исследования показали, что ряд органических комплексов переходных металлов типа фталоционинов Ре, Со, Мп, обладающих полупроводниковыми свойствами, проявляет высокую каталитическую активность в реакщ1и электровосстановления кислорода, в том числе и в кислом электролите, а для электроокисления водорода в том же электролите с успехом используется карбид вольфрама УС. Однако в литературе отсутствуют сведения о применении указанных катализаторов в ТЭ с ИОМ. [c.308]

Другим интересным результатом наших исследований является установление закономерности изменения каталитической активности никелевых катализаторов с изменением параметра решетки никеля. Изменение скорости гидрирования непредельного соединения и электроокисления водорода антибатно, и изменение энергии активации миграции водорода и электроокислеиия его симбатно изменению параметра решетки никеля. Во всех случаях максимумы и минимумы кривых изменения этих свойств соответствуют минимальному значению параметра решетки. [c.242]

Рассмотрим первоначально данные о величине электрокаталитической активности углеродных материалов, промотированных мнкроосадками благородных металлов, в реакциях электровосстановления кислорода, электроокисления водорода и органических веществ метанола и углеводородов. [c.179]

Природа углеродного носителя, по данным ряда работ, оказывает существенное влияние на электрокаталитическую активность микроосадков благородных металлов. В работе [58] наблюдалось увеличение удельной активности микроосадка платины в реакциях электроокисления водорода и электровосстановления кислорода при возрастании поверхности носителя от 700 до 1600 м7г. При этом платина, осажденная на уголь, покрытый щелочными оксидами, значительно более активна по сравнению с катализатором, сформированном на угле, покрытом кислыми оксидами. Наибольшей активностью [59] обладает платина на саже ХС-72К с удельной поверхностью —250 м7г и на печной саже с удельной поверхностью 100 м /г. Поверхностные свойства обоих исходных углеродных материалов характеризуются рн, близким к нейтральному. [c.181]

Было обнаружено [45], что скорость реакции ионизации водорода на никелевом аноде в щелочных растворах начинает уменьшаться вблизи ф = —0,6 в, а область устойчивой пабсивности наступает при ф —0,4 в. Как известно [46, 47], при этих потенциалах возможно образование окисных соединений на никелевом электроде, приводящее к его пассивации по отношению к реакции электроокисления водорода. [c.49]

Современные оромышлевные полярографические анализаторы водорода также должны включать тер моком-пенсацию изменений предельного диффузиояното тока электроокисления водорода под влиянием изменений температуры. [c.50]

Скорость электроокисления водорода значительно возрастает на катализаторах с высокоразвитой поверхностью. Наиболее высокие и стабильные значения скорости реакции получены ла платиновой, платино-палла-диевой и платино-рутениевой чернях. [c.78]

Активным катализатором электроокисления водорода является скелетный никель, который получают путем выщелачивания алюминия из сплава никель-алюминий. Скелетный никель имеет большую тюверхность (30— 100 м7г) и способен абсорбировать водород до соотношения Н М1= 1 1. [c.78]

Так как скорость электроокисления водорода выше скорости злектроокисления углеродсодержащего топлива и водород может окисляться на катализаторах без благородных металлов, то целесообразно предварительно получать водород методом конверсии. Разработаны ЭХГ с предварительной конверсией метанола и углеводородов. [c.163]

Во всех работах по ионизации водорода характерно наличие предельного тока. Предельный ток в опытах с вращающимся электродом наступает при поляризации =0,05 в. Применение высокого давления сдвигает потенциал предельного тока до 0,1—0,2 в [1], причем последняя величина зависит от давления. Предельные токи при относительно высоких (—0,3 в) потенциалах получены при использовании быстрых разверток потенциала [15], в опытах с применением вместо жидкого электролита ионообменной мембраны 2, 16] и в некоторых случаях ири исследованиях на полупогруженном электроде [17]. При этом, во всех случаях, за редкими исключениями [1, наблюдается примерно линейная зависимость потенциала от тока, которая нарушается в области предельного тока. Следует отметить, что в экспериментах по электроокислению водорода чисто диффузионные зависимости наблюдались редко [18]. В большинстве же случаев объяснение реакции на основе только диффузионных представлений невозможно. [c.42]

Приведенные экспериментальные данные свидетельствуют 6 том, что объяснение их на основе наиболее разработанных теоретических представлений о замедленности диффузии или электрохимической стадии не представляется возможным. Вероятно, процесс электроокисления водорода контролируется К9К0Й-Т0 другой замедленной стадией. Как будет показано в [c.47]

Измерены поляризационные кривые реакции электроокисления водорода а платийовой черни в сернокислом электролите при различных температурах и давлениях. [c.48]

Представляется возможным объяснение реакции анодного окисления водорода на платине в кислом электролите в предположении замедленной стадии адсорбции водорода . Связь адсорбции водорода с ионизацией заключается в том, что электроокисление водорода происходит только на металлах, адсорбирующих водород. Так, например, на золоте при обычных условиях эта реакция практически не протекает 6], в то время как при повышении давления (до сотен атмосфер), когда, ве-рбйтно, степень заполнения становится заметной величиной, золото начинает катализировать реакцию ионизации [7]. В ряде каталитических процессов кинетика определяется скоростью адсорбции водорода [13, 34, 35]. [c.60]

После восстановления иромотированные платиной окислы вольфрама использовались в качестве катализаторов реакции электроокисления водорода. Обычно содержание WO —Pt-катализатора составляло 10 мг/см . Для оценки электрохимической активности электродов снимались поляризационные i—ф-кривые ионизации поступающего через поры водорода. На всех изученных катализаторах фо=0. Для каждого окисла оптимальное содержание гидрофобизатора находилось экспериментально. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология