Réaction d'oxydation du glucose sur des électrodes à base de Ni : études par méthodes électrochimiques, modélisation et spectroscopies operando
Glucose oxidation reaction on ni-based electrodes studied using electrochemical methods, modeling and operando spectroscopies
Réaction d'oxydation du glucose (GOR)
Hydroxyde de nickelSpectroscopie d'absorption des rayons X (XAS)
Hydroxyde de nickel
Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier in situ (FTIRS)
Chromatographie liquide haute performance (HPLC)
Spectrométrie de masse électrochimique différentielle (DEMS)
Glucose oxidation reaction (GOR)
Nickel hydroxide
X-ray absorption spectroscopy (XAS)
In situ Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIRS)
Differential Electrochemical Mass Spectrometry (DEMS)
High Performance Liquid Chromatography (HPLC)
541
Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier
Chromatographie en phase liquide à hautes performances
Oxydes de nickel
Cette étude explore la réaction d'oxydation du glucose (GOR) sur des électrodes à base de Ni via des mesures électrochimiques, une modélisation microcinétique et des techniques in situ/operando. La GOR sur Ni(OH)2/NiOOH suit un mécanisme EC', où Ni(OH)2 est nécessaire à l'adsorption du glucose, et NiOOH à son oxydation chimique. La spectroscopie XAS confirme la transformation électrochimique de Ni(OH)2 en NiOOH et sa réduction par le glucose. XAS attribue aussi l'électro-oxydation précoce du glucose aux premières étapes de cette transformation. La spectroscopie infrarouge et la chromatographie liquide révèlent une rupture de liaison C-C, produisant formiate et arabinose. L'étude d'autres molécules montre que seuls les diols vicinaux avec un troisième groupe oxygéné subissent une oxydation EC' à faible potentiel. Ce travail souligne le potentiel de la GOR pour abaisser la tension des cellules d'électrolyse, favorisant la production durable d’hydrogène.
This study explores the glucose oxidation reaction (GOR) on Ni-based electrodes via electrochemical measurements, microkinetic modeling, and in situ/operando techniques. The GOR on Ni(OH)2/NiOOH follows an EC' mechanism, where Ni(OH)2 is required for glucose adsorption and NiOOH for its chemical oxidation. X-ray absorption spectroscopy (XAS) confirms the electrochemical transformation of Ni(OH)2 into NiOOH and its reduction by glucose. XAS also attributes early glucose electrooxidation to the initial steps of this transformation. Infrared spectroscopy and liquid chromatography reveal C-C bond cleavage, producing formate and arabinose. The study of other molecules shows that only vicinal diols with a third oxygen-containing group undergo EC' oxidation at low potential. This work highlights GOR’s potential to lower electrolyzer cell voltage, promoting sustainable hydrogen production.
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Medrano Banda
Alejandra
1996-07-09
FR
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Chimie-physique
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École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
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