Oxidation of hydroxide ions at platinum-modified zeolite electrode/ Oksidacija hidroksilnih jona na zeolitu modifikovanom platinom

• Published in: Hemijska industrija 2012-09, Vol.66 (5), p.759
• Main Authors: Mudrinic, Tihana M, Mojovic, Zorica D, Rabi-Stankovic, Andela S. Abu, Ivanovic-Sasic, Ana Z, Milutinovic-Nikolic, Aleksandra D, Jovanovic, Dusan M
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Chemical properties; Electrodes; Hydroxides; Identification and classification; Observations; Oxidation-reduction reaction; Zeolites
• ISSN: 0367-598X
• DOI: 10.2298/HEMIND111223027M

NaX zeolite was modified by platinum via impregnation/thermal decomposition technique, using Pt(II)-acetyl acetonate in acetone as an impregnating solution. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and cyclic voltammetry methods. The mixture of modified zeolite and 10 wt.% of carbon black, in a form of thin layer, was pasted to a glassy carbon surface. With this mixture as the electrode material, oxidation of hydroxide ions was studied by cyclic voltammetry. The response of modified zeolite electrodes was compared with bare platinum electrode and platinum electrode covered with Nafion film. Keywords: platinum-modified zeolite; hydroxide ion oxidation; cyclic voltammetry. Zeolit tipa NaX je modifikovan platinom tehnikom impregnacija/termalna degradacija. Kao impregnirajuci rastvor je koriscen rastvor Pt (II) acetilacetonata u acetonu. Uzorci su okarakterisani metodama skenirajuce elektronske mikroskopije (SEM) i ciklicne voltametrije. Modifikovani zeolit je homogeno dispergovan u rastvoru Nafiona (5 mas.%) u mesavini izopropil alkohola i vode pomocu ultrazvucnog kupatila. Elektronska provodljivost uzorka je poboljsana dodatkom 10 mas.% ugljenika (carbon black Vulcan XC72 (Cabot Corp.)) u suspenziju. Kap suspenzije je postavljena na povrsinu elektrode o staklastog ugljenika. Nakon isparavanja rastvaraca na elektrodi je formiran tanak film. Oksidacija hidroksilanih jona je ispitana na ovako formiranoj elektrodi metodom ciklicne voltametrije. Na osnovu SEM mikrografija moglo se uociti da ne postoji znacajna razlika u obliku i velicini cestica polaznog zeolita i zeolita modifikovanog platinum. Rezultati EDX analize su znacajno varirali u zavisnosti od mesta na uzorku na kome je izvrsena analiza. Sadrzaj platine se kretao u intervalu 1-10 mas.%. Reakcija oksidacija hidroksilnih jona je, poredenja radi, ispitana na cistoj platinskoj elektrodi i platinskoj elektrodi pokrivenoj filmom Nafiona. Na platinskoj elektrodi, kako cistoj tako i pokrivenoj Nafionom, dobijen je ocekivani sigmoidalni talas sa platoom koji odgovara granicnoj difuzionoj struji. Prisustvo Nafiona na platinskoj elektrodi dovelo je do nizih granicnih struja pri oksidaciji hidroksilnih jona. Medutim, reproduktivnost ciklovoltamograma je znacajno poboljsana, a povecan je i opseg potencijala u kome se dobija jasno definisan plato. Ciklovoltamogrami zeolitske platinisane elektrode, snimljeni pri istim uslovima kao i platinska elektroda, ispoljili su pojavu pika usled veliko