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Aleksandar R. Zeradjanin

• Improving the efficiency of electrocatalytic gas evolving reactions (chlorine, hydrogen and oxygen evolution) represents one of the main challenges in industrially important processes like chlor-alkali technology, water electrolysis etc. High amounts of electrical energy consumed during electrocatalytic processes suggest that functional aspects of gas evolving electrodes have to be reconsidered. Here, it was proved that, besides material’s choice, the spatial distribution of morphological pattern is of mayor importance for efficiency of gas evolution. Careful design of the the surface morphology allows for significant improvement of the electrode efficiency. However, knowing that stability of electrode materials strongly depends on selectivity, efforts were made towards a better understanding of fundamentals of electrocatalysis. Characteristic vibrational frequencies of materials used as catalysts were recognized as descriptors which influence the rate of electron transfer.
• Die Effizienz elektrokatalytischer Reaktionen mit einhergehender Gasentwicklung (Chlor, Wasserstoff und Sauerstoff) stellt eine der größten Herausforderungen für industielle Prozesse, wie der Chloralkali-Technologie oder der Wasserelektrolyse dar. Hohe Verbräuche elektrischer Energie für elektrokatalytische Prozesse deuten darauf hin, dass funktionale Aspekte Gas produzierender Elektroden erneut betrachtet werden müssen. In dieser Arbeit wurde bewiesen, dass neben der Materialauswahl, die räumliche Verteilung morphologischer Muster von entscheidender Bedeutung für die Effizienz der Gasentwicklung ist. Da jedoch bekannt ist, dass die Stabilität von Elektrodenmaterialien von der Selektivität der lokal ablaufenden Prozesse abhängt, wurden Anstrengungen in Richtung eines besseren Verständnisses der Elektrokatalyse unternommen. Charakteristische Schwingungsfrequenzen der als Katalysatoren genutzten Materialien nehmen hierbei Einfluss auf die Geschwindigkeit des Elektronentransfers.