Исследование процесса электровосстановления левулиновой кислоты в газодиффузионном электроде с Pb-катализатором методом электрохимической импедансной спектроскопии

Abstract

Исследован процесс электрохимического восстановления левулиновой кислоты (ЛК) в газодиффузионном гидрофобизированном электроде с Pb-катализатором методом электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС). Полученные спектры ЭИС проанализированы с помощью модели импеданса Варбурга для элемента конечной длины, и рассчитана величина кажущейся двой нослойной емкости (Cdl). Определен индивидуальный вклад омической, активационной и диффузионной составляющих на сопротивление процесса восстановления (ЛК) в 0.5М H2SO4. Показано, что емкость двойного слоя, сопротивление переносу заряда и диффузионное сопротивление уменьшаются при увеличении потенциала электрода. Увеличение объемной концентрации ЛК приводит к росту Cdl и снижению диффузионного и активационного сопротивлений

The electrochemical reduction of levulinic acid (LA) on a gas diffusion hydrophobic electrode with a lead (Pb) catalyst has been studied using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The EIS spectra obtained were analyzed using the Warburg impedance model for a finite-length element, and the apparent double-layer capacitance (Cdl) was calculated. The individual contributions of the ohmic, activation, and diffusion components to the resistance of the LA reduction process in 0.5 M H2SO4 were determined. It was found that the capacity of the double layer, charge transfer resistance, and diffusion resistance decrease as the electrode potential increases. An increase in the volume concentration of LA leads to an increase in Cdl and a decrease in both diffusion and activation resistance