不同pH下多晶Au电极上的氧还原反应  

pH Effect on oxygen reduction reaction at polycrystalline Au electrode

作　　者：陈全军[1] 郑勇力[1] 廖玲文[1] 康婧[1] 陈艳霞[1] 

机构地区：[1]合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)中国科学技术大学化学物理系,合肥230026

出　　处：《中国科学：化学》2011年第12期1777-1783,共7页SCIENTIA SINICA Chimica

基　　金：国家自然科学基金(21073176)的资助

摘　　要：利用旋转圆盘电极体系系统研究了不同pH下氧气在多晶Au电极上的还原反应,并计算了不同pH条件及不同超电势范围内的Tafel斜率.研究发现,同在酸性(但是pH不同)或同在碱性(但是pH不同)的介质中氧还原起始电位以及纯粹动力学控制区(电流较小的区域)的氧还原电流几乎不随溶液的pH值而变化.酸性条件下以及碱性条件的高超电势范围内,Tafel斜率接近120mV/dec;而碱性条件的低超电势范围内,Tafel斜率接近60mV/dec.金电极上ORR的活化超电势随着pH值的增加而降低约79mV/pH.初步讨论了pH对氧还原机理和动力学的影响及其内在原因.Oxygen reduction reaction（ORR） at polycrystalline Au electrode was investigated using rotating disk electrode（RDE）.It＇s found that the onset potential and the kinetic current for ORR at Au Electrode do not change with pH in both acidic and alkaline conditions.The overpotential for ORR decreases with increase in solution pH at a rate of ca.79 mV/pH.In acidic condition and in high overpotential range in alkaline condition,the Tafel slopes are near 120 mV/dec;while in low overpotential range in alkaline condition,the Tafel slopes are near 60mV/dec.The mechanisms and factors affect the intrinsic ORR kinetics at Au electrode are discussed.

关 键 词：氧还原反应 多晶Au电极 Tafel斜率 质子交换膜燃料电池 反应机理与动力学 

分 类 号：O646.54[理学—物理化学]