Influence of electrodeposition regime and Sn:Pd ratios in Sn-Pd electrocatalysts on ethanol oxidation reaction
Влијание на режимот на електродепозицијата и на односите на Sn:Pd во Sn-Pd-електрокатализаторите врз оксидацијата на етанолот
Članak u časopisu (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt
A series of bimetallic Sn-Pd catalysts were prepared by a template-free two step electrodeposition method. According to this method, Sn was electrodeposited firstly in potentiostatic or galvanostatic regime on Cu electrodes in the form of dendrites, then Pd was galvanostatically electrodeposited in the second step on the electrode with the electrodeposited Sn dendrites. The produced Sn-Pd electrocatalysts were compared with an electrocatalyst obtained by Pd electrodeposition on a bare Cu electrode. The morphological and elemental analysis of Sn-Pd and Pd electrocatalysts was performed by means of scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. The dendrites of various shapes and degree of branching were obtained by Sn deposition depending on electrodeposition regime, while Pd was electrodeposited in a form of compact Pd islands on both Sn dendrites and the Cu electrode. Cyclic voltammetry (CV) was applied for the electrochemical examination... of Sn-Pd and Pd catalysts towards the ethanol oxidation reaction (EOR) in the alkaline solution. The electrocatalyst Sn0.6-Pd0.4 with an atomic ratio of 60 at.% Sn-40 at.% Pd showed higher oxidation efficiency and better tolerance towards intermediate species in EOR than the other examined electrocatalysts . It was shown that the lower fraction of Pd, relative to Sn, was crucial to achieving optimal synergy of Sn with Pd thus contributing to enhanced electrochemical behavior regarding EOR.
Серија на биметални катализатори со различни односи на Sn:Pd беа подготвени со методот
на двостепена електродепозиција без користење шаблонски протокол. Според овој метод, прво Sn во форма на дендрити беше нанесен електрохемиски во потенциостатски или галваностатски режим врз површината на Cu-електроди. Потоа, во вториот чекор, Pd беше галваностатски нанесен на електродата врз нанесените дендрити од Sn. Вака добиените Sn:Pd-електрокатализатори беа споредени со електрокатализатори добиени со нанесување на Pd на чиста Cu електрода. Морфолошката и елементарната анализа на Sn:Pd и Pd-електрокатализаторите беше направена со помош на скенирачка електронска микроскопија (SEM) и со примена на рендгенска спектроскопија со енергетска дисперзија (EDS). Дендритите со различни форми и различен степен на разгранување беа добиени со нанесување Sn во зависност од режимот на електродепозиција, додека Pd беше нанесен во форма на компактни острови врз дендритите од Pd и Sn на површината на Cu-електродат...а. Цикличната волтаметрија (CV) беше применета за електрохемиското испитување на Sn:Pd и Pd-катализаторите во од аспект на оксидацијата на етанолот во алкална средина. Eлектрокатализаторот Sn0.6-Pd0,4 со атомски однос од 60 % Sn и 40 % Pd покажа поголема
ефикасност на оксидација и поголема толеранција во однос на интермедијарните супстрати
отколку другите испитани електрокатализатори. Се покажа дека помал удел на Pd во однос на Sn е еден од клучните фактори за обезбедување оптимална синергија на Sn со Pd, при што на овој начин беше забележана зголемена електрохемиска активност односно оксидацијата на етанолот.
Ključne reči:
electrodeposition / tin / palladium / electrocatalyst / electrooxidation / електродепозиција / калај / паладиум / електрокатализатори / електрооксидацијаIzvor:
Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 2023, 42Izdavač:
- Society of Chemists and Technologists of Macedonia
- Ss. Cyril and Methodius University in Skopje
Finansiranje / projekti:
- Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija Republike Srbije, institucionalno finansiranje - 200026 (Univerzitet u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju - IHTM) (RS-MESTD-inst-2020-200026)
- AdCatFC - Advanced Catalysts for Low Temperature Fuel Cells: From Model System to Sustainable Catalysts (RS-ScienceFundRS-Ideje-7739802)
Institucija/grupa
IHTMTY - JOUR AU - Lović, Jelena AU - Nikolić, Nebojša D. AU - Živković, Predrag AU - Dimitrijević, Silvana AU - Stevanović, Maja PY - 2023 UR - https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/6301 AB - A series of bimetallic Sn-Pd catalysts were prepared by a template-free two step electrodeposition method. According to this method, Sn was electrodeposited firstly in potentiostatic or galvanostatic regime on Cu electrodes in the form of dendrites, then Pd was galvanostatically electrodeposited in the second step on the electrode with the electrodeposited Sn dendrites. The produced Sn-Pd electrocatalysts were compared with an electrocatalyst obtained by Pd electrodeposition on a bare Cu electrode. The morphological and elemental analysis of Sn-Pd and Pd electrocatalysts was performed by means of scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. The dendrites of various shapes and degree of branching were obtained by Sn deposition depending on electrodeposition regime, while Pd was electrodeposited in a form of compact Pd islands on both Sn dendrites and the Cu electrode. Cyclic voltammetry (CV) was applied for the electrochemical examination of Sn-Pd and Pd catalysts towards the ethanol oxidation reaction (EOR) in the alkaline solution. The electrocatalyst Sn0.6-Pd0.4 with an atomic ratio of 60 at.% Sn-40 at.% Pd showed higher oxidation efficiency and better tolerance towards intermediate species in EOR than the other examined electrocatalysts . It was shown that the lower fraction of Pd, relative to Sn, was crucial to achieving optimal synergy of Sn with Pd thus contributing to enhanced electrochemical behavior regarding EOR. AB - Серија на биметални катализатори со различни односи на Sn:Pd беа подготвени со методот на двостепена електродепозиција без користење шаблонски протокол. Според овој метод, прво Sn во форма на дендрити беше нанесен електрохемиски во потенциостатски или галваностатски режим врз површината на Cu-електроди. Потоа, во вториот чекор, Pd беше галваностатски нанесен на електродата врз нанесените дендрити од Sn. Вака добиените Sn:Pd-електрокатализатори беа споредени со електрокатализатори добиени со нанесување на Pd на чиста Cu електрода. Морфолошката и елементарната анализа на Sn:Pd и Pd-електрокатализаторите беше направена со помош на скенирачка електронска микроскопија (SEM) и со примена на рендгенска спектроскопија со енергетска дисперзија (EDS). Дендритите со различни форми и различен степен на разгранување беа добиени со нанесување Sn во зависност од режимот на електродепозиција, додека Pd беше нанесен во форма на компактни острови врз дендритите од Pd и Sn на површината на Cu-електродата. Цикличната волтаметрија (CV) беше применета за електрохемиското испитување на Sn:Pd и Pd-катализаторите во од аспект на оксидацијата на етанолот во алкална средина. Eлектрокатализаторот Sn0.6-Pd0,4 со атомски однос од 60 % Sn и 40 % Pd покажа поголема ефикасност на оксидација и поголема толеранција во однос на интермедијарните супстрати отколку другите испитани електрокатализатори. Се покажа дека помал удел на Pd во однос на Sn е еден од клучните фактори за обезбедување оптимална синергија на Sn со Pd, при што на овој начин беше забележана зголемена електрохемиска активност односно оксидацијата на етанолот. PB - Society of Chemists and Technologists of Macedonia PB - Ss. Cyril and Methodius University in Skopje T2 - Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering T1 - Influence of electrodeposition regime and Sn:Pd ratios in Sn-Pd electrocatalysts on ethanol oxidation reaction T1 - Влијание на режимот на електродепозицијата и на односите на Sn:Pd во Sn-Pd-електрокатализаторите врз оксидацијата на етанолот VL - 42 DO - 10.20450/mjcce.2023.2702 ER -
@article{ author = "Lović, Jelena and Nikolić, Nebojša D. and Živković, Predrag and Dimitrijević, Silvana and Stevanović, Maja", year = "2023", abstract = "A series of bimetallic Sn-Pd catalysts were prepared by a template-free two step electrodeposition method. According to this method, Sn was electrodeposited firstly in potentiostatic or galvanostatic regime on Cu electrodes in the form of dendrites, then Pd was galvanostatically electrodeposited in the second step on the electrode with the electrodeposited Sn dendrites. The produced Sn-Pd electrocatalysts were compared with an electrocatalyst obtained by Pd electrodeposition on a bare Cu electrode. The morphological and elemental analysis of Sn-Pd and Pd electrocatalysts was performed by means of scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. The dendrites of various shapes and degree of branching were obtained by Sn deposition depending on electrodeposition regime, while Pd was electrodeposited in a form of compact Pd islands on both Sn dendrites and the Cu electrode. Cyclic voltammetry (CV) was applied for the electrochemical examination of Sn-Pd and Pd catalysts towards the ethanol oxidation reaction (EOR) in the alkaline solution. The electrocatalyst Sn0.6-Pd0.4 with an atomic ratio of 60 at.% Sn-40 at.% Pd showed higher oxidation efficiency and better tolerance towards intermediate species in EOR than the other examined electrocatalysts . It was shown that the lower fraction of Pd, relative to Sn, was crucial to achieving optimal synergy of Sn with Pd thus contributing to enhanced electrochemical behavior regarding EOR., Серија на биметални катализатори со различни односи на Sn:Pd беа подготвени со методот на двостепена електродепозиција без користење шаблонски протокол. Според овој метод, прво Sn во форма на дендрити беше нанесен електрохемиски во потенциостатски или галваностатски режим врз површината на Cu-електроди. Потоа, во вториот чекор, Pd беше галваностатски нанесен на електродата врз нанесените дендрити од Sn. Вака добиените Sn:Pd-електрокатализатори беа споредени со електрокатализатори добиени со нанесување на Pd на чиста Cu електрода. Морфолошката и елементарната анализа на Sn:Pd и Pd-електрокатализаторите беше направена со помош на скенирачка електронска микроскопија (SEM) и со примена на рендгенска спектроскопија со енергетска дисперзија (EDS). Дендритите со различни форми и различен степен на разгранување беа добиени со нанесување Sn во зависност од режимот на електродепозиција, додека Pd беше нанесен во форма на компактни острови врз дендритите од Pd и Sn на површината на Cu-електродата. Цикличната волтаметрија (CV) беше применета за електрохемиското испитување на Sn:Pd и Pd-катализаторите во од аспект на оксидацијата на етанолот во алкална средина. Eлектрокатализаторот Sn0.6-Pd0,4 со атомски однос од 60 % Sn и 40 % Pd покажа поголема ефикасност на оксидација и поголема толеранција во однос на интермедијарните супстрати отколку другите испитани електрокатализатори. Се покажа дека помал удел на Pd во однос на Sn е еден од клучните фактори за обезбедување оптимална синергија на Sn со Pd, при што на овој начин беше забележана зголемена електрохемиска активност односно оксидацијата на етанолот.", publisher = "Society of Chemists and Technologists of Macedonia, Ss. Cyril and Methodius University in Skopje", journal = "Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering", title = "Influence of electrodeposition regime and Sn:Pd ratios in Sn-Pd electrocatalysts on ethanol oxidation reaction, Влијание на режимот на електродепозицијата и на односите на Sn:Pd во Sn-Pd-електрокатализаторите врз оксидацијата на етанолот", volume = "42", doi = "10.20450/mjcce.2023.2702" }
Lović, J., Nikolić, N. D., Živković, P., Dimitrijević, S.,& Stevanović, M.. (2023). Influence of electrodeposition regime and Sn:Pd ratios in Sn-Pd electrocatalysts on ethanol oxidation reaction. in Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering Society of Chemists and Technologists of Macedonia., 42. https://doi.org/10.20450/mjcce.2023.2702
Lović J, Nikolić ND, Živković P, Dimitrijević S, Stevanović M. Influence of electrodeposition regime and Sn:Pd ratios in Sn-Pd electrocatalysts on ethanol oxidation reaction. in Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering. 2023;42. doi:10.20450/mjcce.2023.2702 .
Lović, Jelena, Nikolić, Nebojša D., Živković, Predrag, Dimitrijević, Silvana, Stevanović, Maja, "Influence of electrodeposition regime and Sn:Pd ratios in Sn-Pd electrocatalysts on ethanol oxidation reaction" in Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 42 (2023), https://doi.org/10.20450/mjcce.2023.2702 . .