Underpotential deposition of copper and its influence in the oxygen reduction on platinum

Machado, Sérgio Antônio Spínola; Tanaka, Auro Atsushi; González, Ernesto Rafael

doi:10.1016/0013-4686(91)80012-w

Cited by 56 publications

(45 citation statements)

References 35 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…8,9 Green and Kucernak have shown that the Cu UPD method can be applied to supported and high-surface area catalyst systems. 8 The Cu UPD method takes advantage of the fact that Cu is of similar size to Pt and Ru and, hence, one Cu atom per Pt or Ru atom is deposited in the UPD region.…”

mentioning

confidence: 99%

Novel Method for the Estimation of the Electroactive Pt Area

Bock¹,

MacDougall²

2003

J. Electrochem. Soc.

View full text Add to dashboard Cite

The ͑COOH͒ 2 oxidation reaction was studied at potentials below which the oxygen evolution reaction ͑OER͒ takes place. Pt was found to catalyze the ͑COOH͒ 2 oxidation reaction more strongly than Au, while Ru did not display any activity toward the ͑COOH͒ 2 oxidation reaction. Furthermore, under rapid stirring conditions, the ͑COOH͒ 2 oxidation reaction using Pt electrodes was shown to be activation controlled. Therefore, the ͑COOH͒ 2 oxidation currents can be related to the electroactive Pt area, as shown for a range of polycrystalline, bulk metal Pt, and Pt powder electrodes. The Pt surface area for multicomponent catalyst systems can also be estimated by combining ͑COOH͒ 2 oxidation data with the charge needed to oxidize adsorbed CO to CO 2 (CO ads charge͒, as shown for a range of Pt-and Ru-containing powder electrodes. In fact, the combination of the two methods ͓͑COOH͒ 2 oxidation current and CO ads charge͔ can be used as an in situ probe to estimate the fraction of Ru in the metallic state in the potential region where CO is adsorbed provided the surface ratio of Pt vs. Ru is known.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Novel Method for the Estimation of the Electroactive Pt Area

Bock¹,

MacDougall²

2003

J. Electrochem. Soc.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Analysis of the voltammetric profile for Cu UPD on polycrystalline Pt in H 2 SO 4 solution has previously been reported. 38 The four peaks observed can be attributed to the different energetic states of Cu ads and are associated to lateral repulsion interactions. 39 At the deposition potential used here, no evidence for bulk Cu deposition was obtained.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 98%

“…1,13,14 Among the very large amount of published work, Cu UPD is one of the most studied systems. Cu UPD has been studied on either polycrystalline 10,[15][16][17] or on single crystal [18][19][20] electrodes. As the atomic radius of Cu is smaller than that of Pt or Au (the most common substrates), the Cu ad-atom occupies only one active site on these materials.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A microgravimetric study of simultaneous adsorption of anions and copper on polycrystalline Pt surfaces

Miwa¹,

Santos²,

Machado³

2006

J. Braz. Chem. Soc.

View full text Add to dashboard Cite

A deposição em subtensão de Cu foi estudada em quatro diferentes eletrólitos ácidos, por meio de medidas simultâneas de voltametria cíclica e microgravimetria, usando uma microbalança eletroquímica de cristal de quartzo. A influência dos ânions na formação da monocamada de Cu foi determinada. Entre os três picos de dessorção observados, encontrou-se que o primeiro é muito sensível à natureza do anion presente em solução. Este comportamento foi relacionado com o baixo recobrimento da superfície da Pt com os ad-átomos, na faixa de potenciais correspondente, que resulta apenas em interações muito fracas entre os ad-átomos de Cu. A monocamada é composta de uma primeira camada de Cu adsorvido sobre Pt e uma segunda camada de ânions adsorvidos sobre os ad-átomos de Cu, com cada ânion ocupando dois ad-átomos adjacentes, com exceção do Cl -, que se depositou na forma de um ânion para cada ad-átomo de Cu. Esta estrutura forma, conseqüentemente, uma bi-camada. A modificação dos perfis dos massogramas e voltamogramas pelo acréscimo do Cl -no eletrólito de perclorato também foi analisada.The underpotential deposition of Cu was studied in four different acid electrolytes by simultaneous measurements of cyclic voltammetry and microgravimetry using a electrochemical quartz crystal microbalance. The influence of anions on the Cu monolayer was determined. Among the three desorption peaks observed, the first was found to be very sensitive to the nature of the anion present in solution. This was related to the low coverage of the Pt surface by ad-atoms, in the respective potential range, which yields a weak interaction between the Cu adatoms. The monolayer is composed of a first layer of Cu adsorbed on Pt and a second layer of anions adsorbed on the Cu ad-atoms, with each anion occupying two adjacent Cu atoms, with the exception of the Cl -anion which was deposited on only one Cu ad-atom. This structure consequently forms a bi-layer deposit. The modification of voltammetric and massogram profiles by adding Cl -to the perchlorate electrolyte was also analyzed.

show abstract

“…Nesta área, a DRS de Cu, Pb e Cd foi estudada sobre Pt policristalina em meio de H 2 SO 4 0,5 M, visando determinar o efeito do recobrimento parcial com ad-átomos na rro [32][33][34] . Estes estudos foram feitos utilizando-se o eletrodo rotatório de disco-anel em dois distintos tipos de aplicação.…”

Section: Influência Da Drs De Diversos Metais Na Reação De Redução Deunclassified

Estudos da eletrodeposição de metais em regime de subtensão

Santos¹,

Machado²,

Avaca³

et al. 2000

Quím. Nova

View full text Add to dashboard Cite

Recebido em 2/7/99; aceito em 24/9/99 Keywords: underpotential deposition; ad-atoms; adsorption. STUDIES OF THE UNDERPOTENTIAL DEPOSITION OF METALS. This work reviews recent studies of underpotential deposition (UPD) of several metals on Pt and Au substrates performed in the Grupo de Materiais Eletroquímicos e Métodos Eletroanalíticos (IQSC -USP, São Carlos DIVULGAÇÃO INTRODUÇÃOEm eletrocatálise, o conceito de sítio ativo na superfície eletródica é de fundamental importância. O número e a disposição geométrica dos centros de adsorção normalmente determinam o mecanismo da reação em estudo, assim como a natureza do produto formado 1 . Um exemplo da influência da natureza do sítio ativo no mecanismo da reação pode ser encontrado na reação de redução do oxigênio. Sobre superfícies que disponham de dois centros de adsorção vizinhos separados por uma determinada distância, onde a molécula de oxigênio possa se adsorver numa estrutura tipo ponte, a reação ocorre com a transferência de quatro elétrons, resultando em água como o produto formado. Isto ocorre por exemplo sobre Pt 2,3 . Por outro lado, a falta da distância ideal entre os centros de adsorção leva, normalmente a adsorção da molécula a ocorrer da forma linear, sobre apenas um sítio, e a reação resulta na formação de água oxigenada, com a transferência de apenas dois elétrons, como ocorre sobre Au 4 . Desta forma, a alteração, de maneira controlada, do número e da distância entre os centros de adsorção na superfície eletródica possibilita o planejamento de substratos catalíticos para determinadas reações de interesse.Uma das maneiras mais adequadas de se obter a modificação controlada da natureza dos sítios ativos da superfície de um eletrodo é pela deposição em subtensão de metais. A deposição em subtensão de átomos metálicos, M, em um substrato diferente, S, tem atraído um enorme interesse nas últimas dé-cadas [5][6][7][8][9] . Basicamente, o fenômeno da deposição em regime de subtensão está relacionado com a possibilidade de se depositar até uma monocamada de um dado metal, M, em potenciais mais positivos do que aquele relacionado com o equilíbrio M z+ / M (potencial de Nernst). Esta aparente violação da lei de Nernst tem como explicação o excesso de energia da ligação entre o átomo adsorvido (frequentemente chamado de ad-átomo) e o substrato (S-M ads ) em relação à energia de ligação entre um átomo depositado em uma superfície do próprio metal (M-M ads ) 10 :O deslocamento positivo do pico de deposição em subtensão, ∆E, pode ser desde alguns milivolts até algumas centenas de milivolts, dependendo da intensidade das interações entre o adátomo e o substrato.A deposição em subtensão pode ser descrita por uma equação eletroquímica do tipo 11 :onde λ é o coeficiente de transferência parcial de carga, introduzido por Lorenz e Salié 12 e υ o número estequiométrico. O primeiro parâmetro leva em consideração o fato de que a transferência de carga ocorre em uma etapa elementar não integral durante a eletrossorção. A carga parcial dos ad-átomos é normalmente muito pequ...

show abstract

Underpotential deposition of copper and its influence in the oxygen reduction on platinum

Cited by 56 publications

References 35 publications

Novel Method for the Estimation of the Electroactive Pt Area

Novel Method for the Estimation of the Electroactive Pt Area

A microgravimetric study of simultaneous adsorption of anions and copper on polycrystalline Pt surfaces

Estudos da eletrodeposição de metais em regime de subtensão

Contact Info

Product

Resources

About