Zur Kurzanzeige

Kinetische und thermodynamische Untersuchungen zur elektrischen Doppelschicht
Impedanzspektroskopie und ein neues Druckmodulationsverfahren zur Bestimmung von Adsorptionsvolumina

dc.contributor.advisorBaltruschat, Helmut
dc.contributor.authorLoewe, Tatjana
dc.date.accessioned2020-04-10T15:43:48Z
dc.date.available2020-04-10T15:43:48Z
dc.date.issued2007
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11811/3099
dc.description.abstractIn dieser Arbeit wurden ein neues Meßverfahren zur Bestimmung von Adsorptions-, Reaktions und Aktivierungsvolumina elektrochemischer Reaktionen mittels Druckmodulation entwickelt, die dazugehörige Meßapparatur aufgebaut und anhand einiger Beispiele erprobt. Als Beispiel für die Bestimmung eines Adsorptionsvolumens wurde die Wasserstoffadsorption ausgewählt und bei verschiedenen Bedeckungsgraden (70% und 6%) unter Langmuir- und Henry- Bedingungen ausgewertet. Es entsprach ∆Vad (Had) = 4,8 cm(3)mol(-1). Ebenfalls wurde das partielle molare Volumen des adsorbierten Protons zu null bestimmt. Am Beispiel der Thalliumadsorption wurde das Aktivierungsvolumen der Adsorption ermittelt. Man erhält für das mittlere Aktivierungsvolumen = - 22 cm(3)mol(-1). Die beobachtete Frequenzunabhängigkeit der Wechselstromamplitude bestätigte, daß es sich hierbei wirklich um das Aktivierungsvolumen handelt. Die Aktivierungsvolumina der Ad- und Desorptionsreaktion konnten im Einzelnen nicht berechnet werden, da sich das Adsorptionsvolumen nicht ermitteln ließ. Zur Bestimmung von Reaktionsvolumina wurden zwei Systeme ausgewählt, die Reaktion Fe(3+) + e- → Fe(2+) von Eisen-(II/III)-sulfat und die von Hexacyanoferrat-(II/III). Für das Reaktionsvolumen von Eisen-(II/III)-sulfat resultiert ein Wert von ∆VR = +33,4 cm(3)mol(-1), für das der Hexacyanokomplexe eins von ∆VR = -36,2 cm(3)mol(-1). Ein Vergleich mit der Literatur /58/ /62/ /63/ /75/ ergibt, daß das von uns gemessene Reaktionsvolumen von Eisen-(II/III)-sulfat um 30 bis 50% zu groß gegenüber den Werten in der Literatur ist. Möglichweise ist dies ein Hinweis darauf, daß der Oberflächenvolumenüberschuß in diesem Fall nicht vernachlässigt werden kann. Das von uns gemessene Reaktionsvolumen von Hexacyanoferrat-(II/III) stimmt im Rahmen der Meßungenauigkeit recht gut mit den Ergebnissen aus der Literatur /58/ /61/ /62/ überein.
dc.description.abstractPressure modulation, a new dynamic technique for the electrochemical determination of adsorption, reaction and activation volumes
A new dynamic method for the measurement of pressure dependent kinetic and thermodynamic quantities is described and its successful operation demonstrated for two example systems. The pressure was modulated with an amplitude of only ±1 bar or less by means of a piezo-transducer. The small effect on the reaction rate, potential or charge of the electrode can be detected using the lock in technique. The determination of the reaction volume of the redox couple Fe(CN)6(4–)/Fe(CN)6(3–) served as a control of the validity of the measurement and the reliability of the experimental approach. As a first model system the adsorption of hydrogen on polycrystalline Pt was studied. A volume of adsorption of 4.8 cm(3) mol(–1) was found. The partial molar volume for protons in water (H+=–5.4 cm(3) mol(–1)) measured by Zana and Yeager, J. Phys. Chem., 1967, 71, 521–536, was used to establish that the partial molar volume of the adsorbed hydrogen was close to zero.
dc.language.isodeu
dc.rightsIn Copyright
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectDruckmodulation
dc.subjectAdsorptionsvolumina
dc.subjectelektrische Doppelschicht
dc.subjectImpedanzspektroskopie
dc.subjectpzc
dc.subjectNullladungspotential
dc.subjectEinkristall
dc.subjectPlatin
dc.subjectRhodium
dc.subjectUPD
dc.subjectUnterpotentialabscheidung
dc.subjectAdsorbtion
dc.subjectOberflächenüberschuss
dc.subjectLangmuir
dc.subjectFrumkin
dc.subjectAdsorptionsisotherme
dc.subjectOberflächenspannung
dc.subjectElektrosorptionswertigkeit
dc.subjectOberflächenvolumenüberschuss
dc.subjectAustrittsarbeit
dc.subjectThermodynamik
dc.subjectKinetik
dc.subjectreaction volume
dc.subjectzyklisches Voltamogramm
dc.subjectpressure modulation
dc.subjectadsorption volume
dc.subjectdouble layer
dc.subjectelectrochemical
dc.subjectsurface excess
dc.subjectpoint of zero charge
dc.subjectunder potential deposition
dc.subjectsingle cristall
dc.subjectplatinum
dc.subjectsub layer
dc.subjectthermodynamics
dc.subjectkinetics
dc.subjectmonolayer
dc.subjectwork function
dc.subjectsurface tension
dc.subjectelectrosorption
dc.subjectcyclic voltamogram
dc.subject.ddc540 Chemie
dc.titleKinetische und thermodynamische Untersuchungen zur elektrischen Doppelschicht
dc.title.alternativeImpedanzspektroskopie und ein neues Druckmodulationsverfahren zur Bestimmung von Adsorptionsvolumina
dc.typeDissertation oder Habilitation
dc.publisher.nameUniversitäts- und Landesbibliothek Bonn
dc.publisher.locationBonn
dc.rights.accessRightsopenAccess
dc.identifier.urnhttps://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-10817
ulbbn.pubtypeZweitveröffentlichung
ulbbn.birthnameLangkau
ulbbnediss.affiliation.nameRheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
ulbbnediss.affiliation.locationBonn
ulbbnediss.thesis.levelDissertation
ulbbnediss.dissID1081
ulbbnediss.date.accepted2001-02-23
ulbbnediss.fakultaetMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
dc.contributor.coRefereeWandelt, Klaus


Dateien zu dieser Ressource

Thumbnail

Das Dokument erscheint in:

Zur Kurzanzeige

Die folgenden Nutzungsbestimmungen sind mit dieser Ressource verbunden:

InCopyright