Zyklische Voltammetrie (CV) - die wichtigste Analysetechnik für die Katalysatorforschung
25.10.2021
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Die zyklische Voltammetrie (CV) bildet das Rückgrat der meisten elektrochemischen Forschungsarbeiten und ist eine essentielle elektrochemische Technik, die es den Forschern ermöglicht, Katalysatormaterialien eingehender zu untersuchen. In Verbindung mit der Modellierung liefert ein systematisches, zielgerichtetes Protokoll eine Reihe von Daten, die den Anwender über neuartige Techniken und komplexe Aufbauten informieren. Dieser disziplinierte Ansatz spart langfristig Zeit und ist besonders hilfreich für diejenigen, die in einem stark ausgelasteten Labor nur begrenzten Zugang zu elektrochemischen Instrumenten haben.
Dieser Artikel gibt einen Überblick über mögliche Forschungsziele bei der Nutzung der Cyclovoltammetrie (CV) sowie relevante Beispiele aus der wissenschaftlichen Literatur.
Elektrokatalyse (ECAT) ist definiert als die Katalyse einer Elektrodenreaktion. Der elektrokatalytische Effekt führt zu einer Erhöhung der Standardgeschwindigkeitskonstante der Elektrodenreaktion, was zu einer höheren Stromdichte führt, oder zu einer Verringerung der Überspannung, wenn andere geschwindigkeitsbegrenzende Schritte beteiligt sind. Die Untersuchung eines elektrokatalytischen Prozesses erfordert eine Charakterisierung des Mechanismus und der Kinetik der Elektrodenreaktion. Methoden mit erzwungener Konvektion haben den Vorteil, dass sie die Beiträge des Massentransports reduzieren und einen direkten Zugang zu den kinetischen und mechanistischen Informationen bieten.
In den letzten zehn Jahren hat sich das Verständnis für elektrochemische Umwandlungen vertieft, insbesondere für solche, die Wasser, Wasserstoff und Sauerstoff betreffen [1]. Die Erweiterung unseres Verständnisses in diesem Bereich war nur durch den Einsatz elektrochemischer Techniken möglich. Dadurch konnten die Forscher nicht nur eine größere Vielfalt an Katalysatoren erforschen, sondern diese auch detaillierter untersuchen.
Um dem potenziellen Umfang der Forschung gerecht zu werden, bei der möglicherweise kostengünstigere und erneuerbare Materialien entdeckt werden, die sich noch nicht im Stadium der kritischen Erschöpfung befinden, ist ein systematischer Ansatz für die analytische Forschung erforderlich.
