TITLE

The reduction of oxygen and hydrogen peroxide on dinuclear ruthenium phthalocyanine electrocatalytic surfaces

AUTHOR(S)
Ebadi, Mehrdad; Alexiou, Christos; Lever, A BP
PUB. DATE
May 2001
SOURCE
Canadian Journal of Chemistry;May2001, Vol. 79 Issue 5/6, p992
SOURCE TYPE
Academic Journal
DOC. TYPE
Article
ABSTRACT
The electrochemical properties of both mononuclear L[sub 2] Ru[sup II] Pc and dinuclear [(THF)Rupc][sub 2] species are described. The former is dominated by ring oxidation and reduction processes while the latter displays a series of metal localized processes. A Pourbaix diagram describes the various surfaces which can be generated by exposing a graphite electrode modified with [(THF)Rupc][sub 2] to aqueous buffer at different polarization over a wide range of pH. The behavior of these various surfaces towards the electrocatalytic reduction of both oxygen and hydrogen peroxide is described. Most importantly, three different regimes of hydrogen peroxide reduction are observed dependent on the nature of the modified electrode surface. At high pH the four electron reduction of oxygen to water is observed via a 2 + 2 mechanism.Key words: phthalocyanine, ruthenium, ruthenium phthalocyanine, cyclic voltammetry, suface modified electrode, Pourbaix diagram, electrocatalysis, oxygen reduction, hydrogen peroxide reduction.On décrit les propriétés électrochimiques des espèces mononucléaires L[sub 2] Ru[sup II] Pc et dinucléaires [(THF)Rupc][sub 2] . Les propriétés du premier sont dominées par des processus d'oxydation et de réduction du cycle alors que celles du deuxième présentent une série de processus métalliques localisés. Un diagramme de Pourbaix permet de décrire les diverses surfaces qui peuvent être générées lorsqu'on expose une électrode de graphite modifiée avec du [(THF)Rupc][sub 2] à divers tampons, à diverses polarisations et sur une grande plage de pH. On décrit le comportement de ces diverses surfaces vis-à-vis la réduction électrocatalytique de l'oxygène ainsi que du peroxyde d'hydrogène. Et, de façon plus importante, on observe trois régimes différents de réduction du peroxyde d'hydrogène suivant la nature de la surface de l'électrode modifiée. À des valeurs élevées de pH, on peut observer que la réduction de l'oxygène par quatre électrons pour donner de l'eau se fait par un mécanisme 2 + 2.Mots clés : phtalocyanine, ruthénium, phtalocyanine de ruthénium, voltampérométrie cyclique, électrode à surface modifiée, diagramme de Pourbaix, électrocatalyse, réduction de l'oxygène, réduction du peroxyde d'hydrogène.[Traduit par la Rédaction]
ACCESSION #
10580646

 

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