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rain2006

金虫 (小有名气)


[交流] 如何判断工作电极发生的反应是氢析出反应还是氧析出反应?

最近读了一些电化学及光电化学分解水的一些文献。我发现一个问题:文献中一般使用三电极体系,但是有的时候工作电极是阴极,发生氢析出反应;有些时候工作电极是阳极,发生氧析出反应。
请问如何判断工作电极发生的反应是氢析出反应还是氧析出反应?是通过测得的I-V曲线中I(或V)的数值的正负号来判断的吗?请高手解答疑惑。并附上2篇参考文献,请解释为何文献(1)中工作电极发生的反应是氢析出反应,而文献(2)中是氧析出反应。

非常感谢!

文献(1):J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7296–7299。
文献(2):J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5587–5593。

以上两文献见附件。
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rain2006

金虫 (小有名气)


引用回帖:
Originally posted by bianhy at 2011-06-28 19:54:54:
析氧是阳极反应,电位正移,速度(电流)增大;电位负移,速度减小。
析氢是阴极反应,与上述情况相反。
看看文献,不会有错吧。

电位正移或负移很好理解,可是电流是有正负号的,所谓"速度(电流)增大"是指"电流的绝对值"增大吗?
8楼2011-06-28 21:07:55
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rain2006

金虫 (小有名气)


引用回帖:
Originally posted by bianhy at 2011-06-28 19:54:54:
析氧是阳极反应,电位正移,速度(电流)增大;电位负移,速度减小。
析氢是阴极反应,与上述情况相反。
看看文献,不会有错吧。

再问一个问题:

在三电极体系中,为什么“电位正移,速度(电流)增大”可判断工作电极为阳极;为什么“电位正移,速度(电流)减小”可判断工作电极为阴极。

上述判断的原理或依据是什么?

谢谢回答!
10楼2011-06-28 21:46:48
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rain2006

金虫 (小有名气)


引用回帖:
Originally posted by tianxiaochun at 2011-06-28 21:56:27:
根本就是一个得失电子的过程~~~
电位实际上是加在参比电极上的~~~

谁都知道失去电子被氧化的电极是阳极,得到电子被还原的是阴极。

但在实际的水裂解的实验中,工作电极上到底是失去电子还是得到电子如何判断,这是一个问题?为什么我给出的文献一个是阳极反应一个是阴极反应,如何判断?
13楼2011-06-28 22:08:49
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rain2006

金虫 (小有名气)


引用回帖:
Originally posted by bianhy at 2011-06-28 22:01:28:
建议楼主看看《电极过程动力学》(査全性著)。在“电化学步骤动力学”一章里,改变电极电势对电极反应速度的影响有很详细的论述。

我并不是想知道“改变电极电势对电极反应速度的影响”!

我只是想知道在现在很热门的“Water Splitting”的研究中,如何判断工作电极上发生的反应是“制氢”的反应还是“制氧”的反应?

这一问题看似简单,实际上也许并不简单!
14楼2011-06-28 22:13:36
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rain2006

金虫 (小有名气)


引用回帖:
Originally posted by 四公子lew at 2011-06-28 22:34:35:
这个和过电势有关,阳极氧化,过电势增大,正移,阴极相反,即减小。

"阳极氧化,过电势增大,正移"是什么意思?

"正移"指的是谁"正移"???
17楼2011-06-28 22:41:08
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rain2006

金虫 (小有名气)


引用回帖:
Originally posted by jingdo at 2011-06-29 16:43:59:
这个很难么?? 工作电极上加的是正压就是生成氧气,加的负压就氢气。至于接的仪器上是阳极还是阴极似乎影响不大,因为仪器上的阳极既可以加正压也可以加负压,阴极也是一样。
判断需要结合仪器的设置、加的电压 ...

楼上的回答可能是错误的。现在举一个反例。

附件是下面一篇文章的Figure 4。该文是制氢的文献,但工作电极上加的却是正压。

J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1216–1219。

20楼2011-06-29 21:17:50
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rain2006

金虫 (小有名气)


感谢上面大家的回答,但上述答案各异!

期待更多的讨论!

期待各位专家答疑!
21楼2011-06-29 21:19:47
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