Surface energy and electrode processes at solid electrodes  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
37588
Type K
Principal investigator Láng, Győző
Title in Hungarian Szilárd elektródok felületi energiája és a rajtuk lejátszódó elektródfolyamatok
Title in English Surface energy and electrode processes at solid electrodes
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 6.016
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Átfogóan elemeztük a témához kapcsolódó szakirodalmat, összegyűjtöttük a szilárd elektródok felületi feszültségének meghatározásával, illetve a felületi jelenségek (adszorpció, elektródreakciók) értelmezésével kapcsolatban a közleményekben fellelhető problémákat. Megmutattuk, hogy a használt módszerek egy részénél az eredmények megbízhatósága, illetve az eredmények értelmezése megkérdőjelezhető. Felhívtuk a figyelmet a kísérleti módszerek, illetve az elméleti háttér nem megfelelő (vagy egyenesen hibás) alkalmazására (pl. a refrakció elhanyagolása, perklorátionokat tartalmazó alapelektrolit, elektroszorpciós vegyérték, az áram-idő függvény integrálása, elektródreakciók mechanizmusának leírására javasolt hibás sémák, stb.). Megépítettük és beüzemeltük azt a kísérleti berendezést, amely alkalmas szilárd elektródok elektródpotenciál-változás során bekövetkezett deformációjának a nanométer tartományban történő regisztrálására. A mérőrendszer segítségével (a „bending beam” és a „bending plate” módszer alkalmazásával) nemesfém elektródok (elsősorban arany) felületi energia változásának meghatározását célzó méréseket végeztünk nagytisztaságú elektrolitoldatokban, követtük a felületi energia változását oszcilláló elektrokémiai reakciók során, továbbá rétegek kialakulása, illetve átalakulása közben (gyakran EIS és/vagy EQCM mérésekkel kombinálva). Meghatároztuk a Ni felületén kialakuló passzív réteg hatására bekövetkező mechanikai feszültségváltozást.
Results in English
Theoretical and experimental results published in the literature in connection with surface tension of solid electrodes and adsorption at the solid/liquid interface have been critically reviewed. It has been shown in several publications that the evaluation of the experimental data is rather questionable in many cases (problems with the notion of “electrosorption valency”, integration of current-time curves without taking into account the effect of coadsorption, incorrect schemes for the description of electrode reactions, etc.), and there are problems with the application of the experimental methods as well (neglect of the effect of refraction, disregarding the reduction of perchlorate ions, etc.). A new measuring system for the determination of the deformation vs. electrode potential relationship for solid electrodes has been constructed. Using this apparatus we carried out several electrochemical “bending beam” experiments for the determination of the surface stress change of solid electrodes combined with voltammetry (and sometimes with EIS and/or EQCM) in well-defined model systems. Surface stress changes vs. potential curves for polymer-modified electrodes were determined. Simultaneous oscillations of potential, surface mass and surface energy have been measured during the galvanostatic oxidation of formic acid on Pt. It was shown that the mechanical properties of the passive layer on Ni are strongly influenced by the presence of Cl- ions.
Full text http://real.mtak.hu/266/
Decision
Yes





 

List of publications

  
G.G. Láng, A. Vrabecz, G. Horányi: Radiotracer and analytical evidences proving the reduction of ions at the cobalt/electrolyte solution interface, Electrochemistry Communications, 5 (7): 609-612 (2003), 2003
G.G. Láng, M. Ujvári, G. Inzelt: Analysis of the impedance spectra of Pt/poly(o-phenylenediamine)electrodes - hydrogen adsorption and the brush model of the polymer films, Journal of Electroanalytical Chemistry, 572, 283-297 (2004)., 2004
Péter Hantz, Julian Partridge, Győző Láng, Szabolcs Horvát, and Mária Ujvári: Ion-selective Membranes Involved in Pattern-Forming Processes, Journal of Physical Chemistry B, 108, 18135-18139 (2004)., 2004
G.G. Lang, M. Ujvari: Investigation of the electrochemical reduction of molecular oxygen at gold electrodes in the equilibrium phases of systems of limited miscibility, Conference CD-ROM, MB3: Electrochemical Kinetics and Mechanisms, 6th International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy, May 16-21, 2004, Cocoa Beach, FL, 2004
G. Inzelt, G.G. Láng, M. Ujvári: The analysis of electrochemical impedance spectra based on the brush model of polymer films, Book of Abstracts, O9, p.12. 83rd International Bunsen Discussion Meeting, In Situ Spectroelectrochemistry, October 24th –27th , 2004, Dresden, Germany, 2004
Láng Győző, Zsélyné Ujvári Mária: A perkloráttól az űrrakétáig, Magyar Tudományos Akadémia Elektrokémiai Munkabizottsága ünnepi ülése, Meeting of the Electrochemical Committee of the Hungarian Academy of Sciences, 2004. június 11, ELTE TTK, Budapest XI. , Pázmány Péter sétány 1/A., 2004
G.G. Lang, M. Ujvari, G. Inzelt: The brush model of the polymer films -analysis of the impedance spectra of Au,Pt/poly(o-phenylenediamine) electrodes, Book of Abstr., Plenary Wed. 10:30, 6th International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy, May 16-21, 2004, Cocoa Beach, FL, 2004
Horányi György, Láng Győző: Perklorátszennyezés, A kémia újabb eredményei 93, 2004: p. 185-234, Szerk.: Csákvári Béla., 2004
M. Ujvári, G. Láng, G. Horányi: Stability of perchlorate ions in acid medium: Interaction with iron, Journal of Applied Electrochemistry, 32, 1403-1406 (2002)., 2002
G. Láng, M. Ujvári, G. Horányi: On the reduction of -ions in the course of metal dissolution in HClO4 solutions, Corrosion Science, 45, 1-5 (2003)., 2003
G.G. Láng, G. Horányi: Some interesting aspects of the catalytic and electrocatalytic reduction of perchlorate ions, Journal of Electroanalytical Chemistry, 552, 197-211 (2003)., 2003
G.G. Láng, M. Ujvári: Investigation of the electrochemical reduction of molecular oxygen in coexisting equilibrium phases of solutions of limited miscibility, Book of Abstracts II, p.630., 55th ISE Meeting, Thessaloniki, Greece, 19-24 September, (2004)., 2004
G.G. Lang, M. Ujvari: Investigation of the electrochemical reduction of molecular oxygen at gold electrodes in the equilibrium phases of systems of limited miscibility, Book of Abstr., MB-3, Mon. 3:40, 6th International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy, May 16-21, 2004, Cocoa Beach, FL, 2004
G.G. Láng: Determination of surface stress changes in electrochemical systems - possibilities and pitfalls, Ext. Abst. p. 122. 53st ISE meeting, 3rd International Symposium on Electrochemical Processing of Tailored Materials, Düsseldorf, Germany, 15-20 September, (2002)., 2002
Láng Győző, Horányi György, Ujvári Mária: A perklorát-ionok stabilitásáról elektrokémiai rendszerekben, MTA Elektrokémiai Munkabizottság, 2002. június 11., 2002
G.G. Lang, M. Ujvari, G. Inzelt: The brush model of the polymer films - analysis of the impedance spectra of Au,Pt/poly(o-phenylenediamine) electrodes, Conference CD-ROM, Plenary sessions, 6th International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy, May 16-21, 2004, Cocoa Beach, FL, 2004
G.G. Láng, K. Seo, K.E. Heusler: Simultaneous oscillations of surface energy, superficial mass and electrode potential in the course of galvanostatic oxidation of formic acid, Journal of Solid State Electrochemistry, 9, 347-353 (2005)., 2005
G.G. Láng, T.A. Rokob, G. Horányi: Comments on ‘‘Observation of the surface stress induced in microcantilevers by electrochemical redox processes’’ by F. Tian, J.H. Pei, D.L. Hedden, G.M. Brown, T. Thundat, Ultramicroscopy 104, 330–332 (2005)., 2005
G. Láng, G. Inzelt, A. Vrabecz, G. Horányi: Electrochemical aspects of some specific features connected with the behavior of iron group metals in aqueous perchloric acid/perchlorate media, Journal of Electroanalytical Chemistry, 582, 249-257 (2005)., 2005
G.G. Láng, G. Horányi: The formulation and modeling of the anodic dissolution of zinc through adsorbed intermediates, Journal of Electroanalytical Chemistry, 583, 148-154 (2005)., 2005
T.A. Rokob, G.G. Láng: Remarks on the electrochemical application of optical methods for the determination of stress in electrodes, Electrochimica Acta, 51, 93–97 (2005)., 2005
G.G. Láng, M. Ujvári, T.A. Rokob, G. Inzelt: The brush model of the polymer films—analysis of the impedance spectra of Au,Pt|poly(o-phenylenediamine) electrodes, Electrochimica Acta, 51, 1680-1694 (2006)., 2006
G.G. Láng, K. Martinusz, M. Ujvári: Analysis of the impedance spectra of Au│poly(3,4-ethylenedioxythiophene) electrodes in aqueous solutions, 57th ISE Meeting, Edinburgh, beküldve, 2006
Győző G. Láng, György Horányi: Comment on "Role of the Anion in the Underpotential Deposition of Cadmium on a Rh(111) Electrode: Probed by Voltammetry and in situ Scanning Tunneling Microscopy", Journal of Physical Chemistry B, 110, 3444-3446 (2006)., 2006
G.G. Láng, G. Horanyi: A Crucial Problem of Interfacial Electrochemistry: The Charged state of Adsorbed species and the Transfer Processes Occurring with Them, Trends in Electrochemistry Research, Editor: Nunez, Magdalena, ISBN: 1-59454- 457-3, Nova Science Publishers, 400 Oser Ave. Suite 1600, Hauppauge NY, 2005., 2006
G.G. Láng, T.A. Rokob, M. Ujvari, G. Horányi: Electrochemical Aspects of the Behavior of Perchlorate Ions in the Presence of Iron Group Metals, 9th International Symposium on the Passivation of Metals and Semiconductors, and the Properties of Thin Oxide Layers, 27 June - 1 July 2005, Paris, France Book of Abstr, 2005
G. Horányi, G.G. Láng: Double-layer phenomena in electrochemistry: Controversial views on some fundamental notions related to electrified interfaces, Journal of Colloid and Interface Science doi:10.1016/j.jcis.2006.01.013, 2006
G.G. Láng, G. Horányi: Comment on the paper “Kinetic calculations of Ni anodic dissolution from EIS” ( J. Solid State Electrochemistry (2005) 9:83 ), Journal of Solid State electrochemistry, közlésre beküldve, 2006
G.G. Láng, T.A. Rokob, M. Ujvari , G. Horányi: Electrochemical aspects of the behavior of perchlorate ions in the presence of iron group metals, Közlés alatt: Passivity of Metals © 2006 Elsevier B.V./Ltd. All rights reserved., 2006
G.G. Láng, G. Horányi: Reply to the comment on “The formulation and modeling of the anodic dissolution of zinc through adsorbed intermediates”, Journal of Electroanalytical Chemistry, közlésre beküldve, 2006



Back »