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J-GLOBAL ID：201802231645491170   整理番号：18A1427939

酸素発生反応速度論は電気化学的廃水酸化にどのように影響するかの理解【JST・京大機械翻訳】

Understanding how the oxygen evolution reaction kinetics influences electrochemical wastewater oxidation

著者 (2件)： Marshall Aaron T. (Department of Chemical and Process Engineering, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand) ,  Herritsch Alfred (Department of Chemical and Process Engineering, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 282  ページ： 448-458  発行年： 2018年 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 廃水における有機種の電気化学的酸化は,しばしば酸素発生反応と並行して起こる。電極触媒アノード(例えばIrO2)では,有機種は表面結合酸素種,S-O,酸素発生反応の中間体により酸化される。以前に,S-O種による有機酸化の速度はS-OとO2の組合せよりはるかに速いと仮定されているが,ここではこの仮定なしでモデルを開発し,酸素発生の定常状態分極曲線と有機物の酸化速度を決定するための広範囲の速度定数について数値的に解いた。IrO2アノード上で測定された実験的酸素発生分極曲線は,酸素発生反応における個々のステップの動力学が有機物の酸化速度にどのように影響するかを理解するための電気化学的酸化物経路のモデルに適合する。速度定数の多重セットは,独特の表面酸化物被覆対ポテンシャル挙動を持つ同じ定常状態分極曲線を記述する。これは,酸素発生分極曲線からの速度定数の抽出を複雑にするが,全体的な酸素発生速度定数を保ちながら,有機酸化速度に及ぼすS-OHとS-O表面被覆率の影響の研究を可能にする。速度論パラメータの範囲にわたる有機酸化を比較することにより,有機酸化速度定数が酸素発生反応における競合段階に対する速度定数よりも数倍大きい場合には,有機酸化反応のみが電流密度を変化させることができると結論した。本モデルは,有機酸化速度定数が非常に大きく,比酸化速度が非常に低い低過電圧においてのみ起こるが,有機物がS-O媒介過程を経て分子O2により酸化されることを示した。また,モデルは,有機酸化反応が低過電圧でほぼ完全に速度論的に制限され,有機酸化反応の速度定数が極端に大きいときにのみ物質輸送が制限されることを示した。90wt%SnO2-Sb2O5-10wt%IrO2アノードにおける4-ニトロフェノール酸化のデータに対するシミュレーションを比較することによってモデルを検証し,見掛けの一次速度定数の潜在的依存性を正しく記述することを示した。このことから,表面被覆挙動の1つのタイプのみが実験結果を記述でき,このアノード上の4-ニトロフェノール酸化の比速度定数は約2.3×10~4cm~3mol~-1s-1であると結論した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 有機酸 ,  *酸素発生 ,  *酸化 ,  電流密度 ,  *酸素 ,  アノード ,  過電圧 ,  電極触媒 ,  *廃水 ,  *電気化学
準シソーラス用語： 速度定数 ,  酸化速度 ,  分極曲線 ,  定常状態 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 酸素発生反応 ,  有機酸化 ,  並列反応 ,  電気化学的廃水処理 ,  電極触媒 ,  ミクロ動力学モデリング

分類 (1件)： 電気化学反応  (CB07050F)

物質索引 (1件)： 4-ニトロフェノール

タイトルに関連する用語 (6件)： 酸素発生反応 ,  速度論 ,  電気化学 ,  廃水 ,  酸化 ,  理解