Unraveling the oxygen reduction reaction mechanism: occurrence of a bifurcation point before hydrogen peroxide formation

• Main Author: Briega-Martos, Valentín
• Other Authors: Feliu, Juan M.
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Universidad de Alicante 2020
• Subjects: Reacción de reducción de oxígeno; Platino; Reacción de reducción de peróxido de hidrógeno; ORR; HPRR; Reacción de oxidación de ácido fórmico; Electrodos monocristalinos; Oxygen reduction reaction; Hydrogen peroxide reduction reaction; Platinum; Single cristal; Formica cid oxidation reaction; Aza-CMP; Rotating disk electrode; FAOR; Química Física; Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica
• Online Access: http://hdl.handle.net/10045/102311

En la presente tesis doctoral se realiza un estudio detallado sobre el mecanismo de la reacción de reducción de oxígeno (ORR) en electrodos monocristalinos de platino. Para ello, se han realizado medidas electroquímicas usando la configuración de electrodo rotatorio de menisco colgante (HMRDE) con superficies con distinta estructura superficial y variando condiciones de la disolución de trabajo como el pH, fuerza iónica o la ausencia o presencia de bromuros. La conclusión principal que se extra de estos experimentos es la posibilidad de la existencia de un punto de bifurcación en el mecanismo, implicando el intermedio OOH, antes de la formación de peróxido de hidrógeno. Además, también se estudia la ORR y la reacción de oxidación de ácido fórmico en electrodos monocristalinos de Pt en presencia de acetonitrilo, como estudio previo al estudio de estas reacciones en disolventes orgánicos con pequeñas cantidades de agua. Por último, se estudia la ORR en un Aza-CMP, lo cual permite obtener información fundamental que se puede aplicar en estudios sobre el mecanismo de la ORR en los sitios activos de materiales de carbón funcionalizados con nitrógeno.