Sản xuất bimetal Cu/Ag dạng xốp thông qua sự thay thế điện hóa của đồng thau đã bị khử kẽm

G. I. Zozulya1, O. I. Kuntyi1, I. P. Mertsalo1, A. S. Mazur1
1Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine

Tóm tắt

Nghiên cứu sản xuất bimetal Cu/Ag cho quá trình khử CO2 trên một catot hoạt tính xúc tác được tiến hành theo sơ đồ sau: sự hình thành đồng xốp do quá trình khử kẽm chọn lọc của hợp kim Cu–Zn trong dung dịch H2SO4 và sự lắng đọng các cấu trúc nano bạc thông qua sự thay thế điện hóa. Kết quả cho thấy rằng các cấu trúc dendrit bạc có kích thước nano (70–100 nm) được lắng đọng trên bề mặt đồng xốp trong dung dịch AgNO3 0.01 M dưới trường siêu âm. Điều này cho thấy yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến hình thái của bạc đã khử trên đồng xốp là thời gian thay thế điện hóa. Ngoài ra, các điện cực với bề mặt nano xốp Cu/Ag được chứng minh là có hoạt tính xúc tác cao hơn nhiều so với giấy đồng thau và đồng xốp.

Từ khóa

#Cu/Ag bimetal #khử CO2 #khử kẽm chọn lọc #đồng xốp #thay thế điện hóa

Tài liệu tham khảo

J.-H. Zhou and Y.-W. Zhang, “Metal-based heterogeneous electrocatalysts for reduction of carbon dioxide and nitrogen: mechanisms, recent advances, and perspective,” React. Chem. Eng., 3, 591–625 (2018). O. Kuntyi, M. Yatsyshyn, H. Zozulya, O. Dobrovets’ka, and O. Reshetnyak, Electrochemical Synthesis of Metal Nanoparticles and Nanocomposites [in Ukrainian], L’vivs’ka Politekhnika, Lviv (2019). O. I. Kuntyi, H. I. Zozulya, O. Y. Dobrovets’ka, S. A. Kornii, and O. V. Reshetnyak, “Deposition of copper, silver, and nickel on aluminum by galvanic replacement,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 53, No. 4, 60–65 (2017); English translation: Mater. Sci., 53, No. 4, 488–494 (2018). O. Ya. Dobrovetska, O. I. Kuntyi, G. I. Zozula, I. V. Saldan, and O. V. Reshetnyak, “Galvanic deposition of gold and palladium on magnesium by the method of substitution,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 51, No. 3, 112–116 (2015); English translation: Mater. Sci., 51, No. 3, 418–423 (2015). I. Mintsouli, J. Georgieva, A. Papaderakis, and S. Armyanov, “Methanol oxidation at platinized copper particles prepared by galvanic replacement,” J. Electrochem. Sci. Eng., 6, No. 1, 17–28 (2016). B. Rezaei, S. Saeidi-Boroujeni, E. Havakeshian, and A. Ensafi, “Highly efficient electrocatalytic oxidation of glycerol by Pt–Pd/Cu trimetallic nanostructure electrocatalyst supported on nanoporous stainless steel electrode using galvanic replacement,” Electrochim. Acta, 203, 41–50 (2016). Y. Kang Y. and F. Chen, “ Preparation of Ag–Cu bimetallic dendritic nanostructures and their hydrogen peroxide electroreduction property,” J. Appl. Electrochem., 43, 667–677 (2013). A. Balkis, J. Crawford, and A. P. O’Mullane, “Galvanic replacement of electrochemically restructured copper electrodes with gold and its electrocatalytic activity for nitrate ion,” Nanomaterials, 8, 756 (2018). M. Farsadrooh, M. Noroozifar, A. Modarresi-Alam, and H. Saravani, “Sonochemical synthesis of high-performance Pd@CuNWs/MWCNTs-CH electrocatalyst by galvanic replacement toward ethanol oxidation in alkaline media,” Ultrason. Sonochem., 51, 478–486 (2019). I. P. Mertsalo, O. I. Kuntyi, and N. L. Alekseev, “Reduction of carbon (IV) oxide on copper and bimetallic cathodes Ag/Cu,” Chem. Technol. Appl. Substan., 1, No. 1, 44–49 (2018).