Untersuchung von sauerstoff-basierten elektrokatalytischen Reaktionen mittels hochauflösender elektrochemischer Rastermikroskopie

  • Nanoelektroden, die mittels Scherkraftdetektion im elektrochemischen Rastermikroskop lokal positioniert werden können, wurde genutzt, um auf Sauerstoff basierende elektrokatalytische Reaktionen zu untersuchen. Zum einen wurden Nanoelektroden über Sauerstoffevolutionskatalysatoren positioniert, um eine exakte Bestimmung des "onset" Potentials der Sauerstoffevolution unter Ausschluss parasitärer Reaktionen zu ermöglichen. Ein Einfluss des lokalen pH-Wertes während der Oxidhydroxidbildungsreaktionen konnte nachgewiesen werden. Zum anderen wurden industrielle Sauerstoffverzehrkathoden (SVK), an denen die Sauerstoffreduktion (ORR) abläuft, im Detail untersucht. Mittels bifunktioneller Kohlenstoffnanoelektroden als Modelle der Dreiphasengrenze konnten industrielle Stromdichten erreicht werden. Durch Positionierung von Nanoelektroden über einer arbeitenden SVK wurde der substantielle Einfluss der lokalen Hydroxidionen- und Wasseraktivität auf die Reaktion während der ORR nachgewiesen.

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Metadaten
Author:Alexander BotzORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-69122
DOI:https://doi.org/10.13154/294-6912
Referee:Wolfgang SchuhmannORCiDGND, Axel RosenhahnORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2020/01/23
Date of first Publication:2020/01/23
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Date of final exam:2018/11/30
Creating Corporation:Fakultät für Chemie und Biochemie
GND-Keyword:Elektrokatalyse; Rastersondenmikroskopie; Elektrochemische Sauerstoffmessung; Aktivität (Konzentration); Gasdiffusionselektrode
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Analytische Chemie und Zentrum für Elektrochemie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie
faculties:Fakultät für Chemie und Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht