Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Ключевые слова: TiO2 nanotubes, anodic oxidation, electrochemical activation, Photoelectrocatalytic activity, Photoreforming, ethylene glycol, TiO2 нанотрубки, анодное окисление, электрохимическая активация, фотоэлектрокаталитическая активность, фотореформинг, этиленгликоль
Аннотация: Исследован процесс фотоокисления этиленгликоля (ЭГ) на нанотрубчатых TiO2 электродах, синтезированных анодным окислением титановой фольги, в водных электролитах с различным значением рН (5.9, 13.6) и концентрацией ЭГ (0.01-10М). Методами хроноамперометрии, линейной развертки потенциала, электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС) показано, что электрохимическая восстановительная активация электродов циклической вольтамперометрией (ЦВА) приводит к увеличению плотности поверхностных состояний. Это способствует эффективному разделению экситонов e-/h+, увеличению скорости переноса заряда на межфазной границе электрод/электролит и, соответственно, плотности фототока. Установлено, что добавление ЭГ увеличивает фототок, величина которого зависит от концентрации ЭГ в растворе, рН и состояния поверхности фотоанода. Данные ЭИС коррелируют с результатами измерения переходного фототока и указывают на то, что окисление воды и окисление ЭГ являются конкурирующими процессами, а окисление ЭГ протекает по различным механизмам, с прямым и непрямым переносом дырок к адсорбированным на поверхности электрода молекулам The photooxidation of ethylene glycol (EG) on nanotube TiO2 electrodes synthesized by anodization of titanium foil was studied in aqueous electrolytes at different pH levels (5.9 and 13.6) and EG concentrations (0.01 to 10 M). Chronoamperometry, linear potential scanning, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were shown that electrochemical reduction activation of electrodes by cyclic voltammetry (CV) leads to an increase in the surface states density. This contributes to the effective e-/h+ exciton separation, an increase in the charge transfer rate at the electrode/electrolyte interface, and, accordingly, the photocurrent density. The photocurrent was found to increase with EG addition, with this magnitude being affected by EG concentration, pH level, and the surface state of the photoanode. The EIS results aligned with transient photocurrent measurements, indicating a competition between water oxidation and EG oxidation. EG oxidation proceeded through various pathways, including both direct and indirect hole transfer to molecules adsorbed on the electrode surface
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия
Выпуск журнала: Т. 18, № 4
Номера страниц: 650-663
ISSN журнала: 19982836
Место издания: Красноярск
Издатель: Сибирский федеральный университет