Ce3+/Ce4+电对在硫酸和甲磺酸介质中电化学性能的差异

doi:10.61558/2993-074X.2105

电化学（中英文） ›› 2013, Vol. 19 ›› Issue (2): 141-145. doi: 10.61558/2993-074X.2105

Ce³⁺/Ce⁴⁺电对在硫酸和甲磺酸介质中电化学性能的差异

李照华，褚有群，马淳安^*

浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，浙江杭州 310014

收稿日期:2012-02-14 修回日期:2012-03-21 发布日期:2012-03-30 出版日期:2013-04-28
通讯作者: 马淳安 E-mail:science@zjut.edu.cn
基金资助:
浙江省研究生教育创新基地基金项目（No. 1001）资助

A Comparative Study of Ce³⁺/Ce⁴⁺ Redox Couple on Pt Electrode in Sulfuric Acid and Methanesulfonic Acid

LI Zhao-hua, CHU You-qun, MA Chun-an^*

State Key Laboratory Breeding Base of Green Chemistry-Synthesis Technology, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China

Received:2012-02-14 Revised:2012-03-21 Online:2012-03-30 Published:2013-04-28
Contact: MA Chun-an E-mail:science@zjut.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 采用循环伏安法和线性扫描法研究了硫酸和甲磺酸介质中Ce³⁺/Ce⁴⁺在Pt旋转圆盘电极（RDE）上的电化学性能，初步探索了Ce³⁺/Ce⁴⁺的络合行为，考察了Ce³⁺反应的交换电流密度、扩散系数以及反应速率常数，比较了两种酸介质中Ce³⁺在Pt电极氧化的活化能. 结果表明，硫酸介质中以Ce⁴⁺的络合为主，其平衡电位负移；甲磺酸介质中以Ce³⁺的络合为主，其平衡电位正移. 硫酸介质中Pt电极上Ce³⁺更容易氧化为Ce⁴⁺, 硫酸铈(III)的电氧化对温度更为敏感.

关键词: 交换电流密度, 扩散系数, 反应速率常数, 阳极氧化, 活化能

Abstract: The electrochemical oxidations of Ce³⁺ to Ce⁴⁺ on Pt rotating disk electrode (RDE) in both sulfuric acid and methanesulfonic acid (MSA) solutions were studied by using cyclic voltammetry and linear sweep voltammetry. The complexing behaviors of Ce³⁺/Ce⁴⁺ were preliminarily probed and the exchange current density, diffusion coefficient, as well as reaction rate constant were obtained from Butler-Volmer equation. The activation energies of Ce³⁺ oxidation on Pt electrode in two types of acidic media, obtained from Arrhenius equation, were also compared. The results indicate that Ce³⁺ can be oxidized to Ce4+ much easier in sulfuric acid than in MSA solutions. The equilibrium potential in sulfuric acid solutions moves negatively due to the predominant complexation of Ce⁴⁺, while that in MSA solutions positively because of the predominant complexation of Ce³⁺, The larger values of activation energy for the oxidation of Ce³⁺ to Ce⁴⁺ on Pt electrode in sulfuric acid solutions suggest that the oxidation of Ce³⁺ occurs more readily and the electro-oxidation of cerous sulfate is more susceptible to temperature.

Key words: exchange current density, diffusion coefficient, rate constant, anode oxidation, activation energy

中图分类号:

O646.5

李照华, 褚有群, 马淳安. Ce³⁺/Ce⁴⁺电对在硫酸和甲磺酸介质中电化学性能的差异[J]. 电化学（中英文）, 2013, 19(2): 141-145.

LI Zhao-hua, CHU You-qun, MA Chun-an. A Comparative Study of Ce³⁺/Ce⁴⁺ Redox Couple on Pt Electrode in Sulfuric Acid and Methanesulfonic Acid[J]. Journal of Electrochemistry, 2013, 19(2): 141-145.

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[1]	韩联欢, 郭佳瑶, 崔苗苗. 电极过程动力学反应速率常数测量的若干方法[J]. 电化学（中英文）, 2024, 30(2): 2303241-.
[2]	曹锦伟, 高楠, 高朝卿, 王晨, 尚胜艳, 王云鹏, 马海涛. 纳米多孔阳极氧化铁膜的形成及其形貌演变[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(6): 637-645.
[3]	况先银, 金少强, 曹艳辉, 张艳梅, 董士刚, 朱龙晖, 林理文, 林昌健. 铝合金表面改性对有机涂层附着力的影响及腐蚀防护性能研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(6): 624-636.
[4]	胡锋, 罗丽容, 李永治, 翟亭亭, 赵鑫, 张羊换. 铸态及快淬态CeMg₁₀Ni₂合金电化学储氢热力学及动力学性能研究[J]. 电化学（中英文）, 2019, 25(5): 631-638.
[5]	陈禾木，邱晨曦，丛媛媛，刘会园，翟梓会，宋玉江. 酸处理的碳作为阳极电催化剂用于直接抗坏血酸碱性膜燃料电池[J]. 电化学（中英文）, 2018, 24(6): 748-756.
[6]	郑志林，袁晓姿，尹屹梅，马紫峰. 燃料电池反应器在化学品与电能共生中应用[J]. 电化学（中英文）, 2018, 24(6): 615-627.
[7]	杨翩翩，黄丽珍，李影影，施梅勤，马淳安. 掺氮碳化钨的制备及其电催化性能的研究[J]. 电化学（中英文）, 2018, 24(1): 63-71.
[8]	魏奕民. 高镍三元正极材料动力学性能的单颗粒研究[J]. 电化学（中英文）, 2018, 24(1): 81-88.
[9]	M. Rostom Ali, R. K. Biswas, Md. Golam Zakaria. 海沙钛铁矿在硫酸溶液中的电化学溶解研究[J]. 电化学（中英文）, 2017, 23(4): 420-428.
[10]	王福庆，魏奕民，苏育专，毛秉伟，吴凯，赵丰刚，陈春雷，李行璐，种晋. LiFePO₄单颗粒电化学本征性能的快速精确评测[J]. 电化学（中英文）, 2015, 21(6): 566-571.
[11]	王琴, 周丽丽, 沈重亨, 王琪, 黄令, 李君涛, 孙世刚. 尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极材料首周充放电过程的结构与动力学研究[J]. 电化学（中英文）, 2015, 21(4): 312-318.
[12]	汤儆, 杜琳, 肖孝建, 张宁. Fe(CN)63-/4-和细胞色素c电化学反应温度影响比较[J]. 电化学（中英文）, 2012, 18(1): 43-50.
[13]	林成钢, 林泽泉, 李静, 林昌健. 钴离子(Co2+)掺杂TiO2纳米管阵列的光生阴极保护行为[J]. 电化学（中英文）, 2011, 17(3): 312-317.
[14]	孔德生, 刘海燕, 吕文华, 范文娟, 郁章玉, 冯媛媛, . 钛表面二氧化钛膜中氧空位点缺陷传输性能的电化学研究[J]. 电化学（中英文）, 2009, 15(3): 320-325.
[15]	张芹, 阴启明, 叶嘉明, 朱元荣, . 一步阳极氧化法制备超亲水氧化铝[J]. 电化学（中英文）, 2008, 14(4): 446-449.

Ce³⁺/Ce⁴⁺电对在硫酸和甲磺酸介质中电化学性能的差异

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