Studio del processo di carica di Sn0.85Ir0.15O2 tramite EQCM. Chiara Pezzoni a*, Laura Borgese b, Giuseppe Cappelletti a, Cristina Locatellia, Alessandro Minguzzia, Sandra Rondinini a ed Alberto Vertovaa. a: Dipartimento di Chimica-Fisica ed Elettrochimica, Università degli Studi di Milano, via Golgi 19 20133 Milano, *e-mail: chiara.pezzoni@guest.unimi.it b: INSTM e Laboratorio di Chimica per le Tecnologie, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli studi di Brescia, via Branze 38 - 25123 Brescia Nella indagine sulle proprietà elettrocatalitiche del sistema SnO2+IrO2 per la reazione di evoluzione di ossigeno la capacità di idratazione del materiale riveste un ruolo determinante e correlato con la composizione sia di bulk sia di superficie del catalizzatore. Questo ruolo è ben evidente anche nella promozione della reazione pseudo-capacitiva: MOx(OH)y + vH+(solution) + ve-(oxide) = MOx-v(OH)y+v che implica il trasferimento di un protone (idratato) tra l’ossido e la soluzione. Nel presente lavoro viene descritta l’applicazione della tecnica EQCM (Electrochemical Quartz Crystal Microbalance) allo studio del suddetto processo di carica di una polvere, di composizione nominale Sn0.85Ir0.15O2, ottenuta con metodologia sol-gel, e supportata sull’elettrodo d’oro di un comune cristallo di quarzo per microbilancia. Lo studio è stato condotto in ambiente acido, in soluzioni acquose di HClO4 (0.1 e 1 M) e di H2SO4 (0.5 e 0.05 M) nell’intervallo di potenziali tra 0.4 e 1.2 V vs RHE, in modo da escludere la formazione d’ossido d’oro a potenziali più positivi. Contemporaneamente è stato acquisito il segnale di variazione di frequenza del cristallo-elettrodo di lavoro. Correlando la variazione di massa alla quantità di carica accumulata o ceduta durante la scansione di potenziale, è stato possibile determinare il coefficiente di variazione di massa per unità di carica (deltam/Q), indicativo dell’insieme delle specie chimiche coinvolte nel processo di scambio tra elettrodo e soluzione. Oltre al catalizzatore supportato, sono stati caratterizzati, nelle medesime condizioni, l’elettrodo d’oro non modificato ed i sistemi Nafion®/Au e Nafion®/Sn0.85Ir0.15O2/Au
Studio del processo di carica di Sn0.85Ir0.15O2 tramite EQCM / C. Pezzoni, L. Borgese, G. Cappelletti, C. Locatelli, A. Minguzzi, S. Rondinini, A. Vertova. ((Intervento presentato al convegno G.E.I. Giornate dell’elettrochimica italiana – E.R.A. Elettrochimica per il recupero dell’ambiente tenutosi a Cagliari nel 2007.
Studio del processo di carica di Sn0.85Ir0.15O2 tramite EQCM
G. Cappelletti;C. Locatelli;A. Minguzzi;S. Rondinini;A. Vertova
2007
Abstract
Studio del processo di carica di Sn0.85Ir0.15O2 tramite EQCM. Chiara Pezzoni a*, Laura Borgese b, Giuseppe Cappelletti a, Cristina Locatellia, Alessandro Minguzzia, Sandra Rondinini a ed Alberto Vertovaa. a: Dipartimento di Chimica-Fisica ed Elettrochimica, Università degli Studi di Milano, via Golgi 19 20133 Milano, *e-mail: chiara.pezzoni@guest.unimi.it b: INSTM e Laboratorio di Chimica per le Tecnologie, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli studi di Brescia, via Branze 38 - 25123 Brescia Nella indagine sulle proprietà elettrocatalitiche del sistema SnO2+IrO2 per la reazione di evoluzione di ossigeno la capacità di idratazione del materiale riveste un ruolo determinante e correlato con la composizione sia di bulk sia di superficie del catalizzatore. Questo ruolo è ben evidente anche nella promozione della reazione pseudo-capacitiva: MOx(OH)y + vH+(solution) + ve-(oxide) = MOx-v(OH)y+v che implica il trasferimento di un protone (idratato) tra l’ossido e la soluzione. Nel presente lavoro viene descritta l’applicazione della tecnica EQCM (Electrochemical Quartz Crystal Microbalance) allo studio del suddetto processo di carica di una polvere, di composizione nominale Sn0.85Ir0.15O2, ottenuta con metodologia sol-gel, e supportata sull’elettrodo d’oro di un comune cristallo di quarzo per microbilancia. Lo studio è stato condotto in ambiente acido, in soluzioni acquose di HClO4 (0.1 e 1 M) e di H2SO4 (0.5 e 0.05 M) nell’intervallo di potenziali tra 0.4 e 1.2 V vs RHE, in modo da escludere la formazione d’ossido d’oro a potenziali più positivi. Contemporaneamente è stato acquisito il segnale di variazione di frequenza del cristallo-elettrodo di lavoro. Correlando la variazione di massa alla quantità di carica accumulata o ceduta durante la scansione di potenziale, è stato possibile determinare il coefficiente di variazione di massa per unità di carica (deltam/Q), indicativo dell’insieme delle specie chimiche coinvolte nel processo di scambio tra elettrodo e soluzione. Oltre al catalizzatore supportato, sono stati caratterizzati, nelle medesime condizioni, l’elettrodo d’oro non modificato ed i sistemi Nafion®/Au e Nafion®/Sn0.85Ir0.15O2/Au
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