Electrochemical synthesis of hydrogen peroxide on anthraquinone-modified carbon/polymer composite

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Electrochemical synthesis of hydrogen peroxideon anthraquinone-modified carbon/polymer composite is performed. The method of chemicalmodification of the electrode is improved by using the water-acetonitrilemedium and acetone for sorbent purification; the electrode potential andpolarization time is found to affect the hydrogen peroxide production.During oxygen electroreduction, hydrogen peroxide was accumulated by potentiostatic cathodicpolarization of a gas diffusion electrode with a thin filmof anthraquinone-modified carbon/polymer composite coated on it. The anthraquinone introductionis found to lead to the maximum of hydrogen peroxideaccumulation appearing in the first polarization wave of the cathodicoxygen reduction, thus reducing hydrogen peroxide formation overpotential and increasingthe current yield.

About the authors

M. Yu. Chaika

Voronezh State University; D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia

Email: krav280937@yandex.ru
Voronezh, Russia; Moscow, Russia

V. V. Volkov

A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: krav280937@yandex.ru
Moscow, Russia

T. E. Fertikova

Voronezh State University

Email: krav280937@yandex.ru
Voronezh, Russia

T. A. Kravchenko

Voronezh State University

Email: krav280937@yandex.ru
Voronezh, Russia

V. A. Krysanov

Voronezh State University

Email: krav280937@yandex.ru
Voronezh, Russia

Yu. A. Kovygin

Voronezh State University

Email: krav280937@yandex.ru
Voronezh, Russia

A. V. Denisenko

D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia

Author for correspondence.
Email: krav280937@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. DoanN., Sundqvist T., Hiekkataipale P., et al. // Int. J. Electrochem. Sci. 2015. V. 10. P. 2035.
  2. Колягин Г.А., Корниенко В.Л. // Электрохимия. 2015. Т. 51. № 2.С. 217. doi: 10.7868/S0424857015020073 [Kolyagin G.A., Kornienko V.L. // Russ. J. Electrochem.2015. V. 51. № 2. P. 185. doi: 10.1134/S102319351502007X].
  3. Козлова Л.С., Новиков В.Т.,Гараева Г.Р. и др. //Физикохимия поверхности и защита материалов. 2015. Т. 51. № 6. С. 630. doi: 10.7868/S0044185615060133 [Kozlova L.S., Novikov V.T., Kolesnikov V.A., etal. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces.2015. V. 51. № 6. P. 985. doi: 10.1134/S2070205115060131].
  4. Campos-Martin J.M., Blanco-Brieva G., Fierro J.L.G. // Angew. Chem. Int.Ed. 2006. V. 45. P. 6962.
  5. Vaik K., SarapuuA., Tammeveski K., et al. // J. Electroanal. Chem. 2004.V. 564. P. 159.
  6. Mirkhalaf F., Tammeveski K., Schiffrin D.J. //Physical Chemistry. Chemical Physics. 2009. V. 11. P. 3463.
  7. Новикова В.В.,Стародубова С.П., Чайка М.Ю., Кравченко Т.А. // Электрохимия. 2013. Т. 49. № 3. С. 310. doi: 10.7868/S0424857013030110. [Novikova V.V., Starodubova S.P., Chaika M. Yu., Kravchenko T.A. // Russ. J. Electrochem.2013. V. 49. № 3. P. 278. doi: 10.1134/S1023193513030117].
  8. Choi Ch.H., KwonH. Ch., Yook S., et al. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. P. 30063.
  9. Потапова Г.Ф., Касаткин Э.В., Клочихин В.А.,Путилов А.В. //Всероссийская конференция по физической химии и нанотехнологиям «НИФХИ-90». М.: НИФХИ, 2008. С. 165.
  10. Истомина Н.В., Сосновская Н.Г., Ковалюк Е.Н.Технология электрохимических производств. Ангарск: АГТА,2005. 100 с.
  11. Chen Q. // J. Cleaner Productio.2006.V. 14. P. 708.
  12. Tammeveski K., Konttur K., Nichols P.J., et al. // J. Electroanalytical Chemistry.2001. V.515. P. 101.
  13. Корниенко Г.В.,Колягин Г.А., Корниенко В.Л.,Парфенов В.А. // Электрохимия. 2016. Т. 52. № 10. С. 1104. doi: 10.7868/S0424857016100078. [Kornienko G.V., Kolyagin G.A., Kornienko V.L., Parfenov V.A. // Russ. J. Electrochem. 2016. V. 52. № 10. P. 983. doi: 10.1134/S1023193516100074].
  14. Гладышев Н.Ф.,Дворецкий С.И., Жданов Д.В. и др. // Вестн. Тамбовского гос. технического ун-та.2003. Т. 9. № 2. С. 261.
  15. Кондрашин В.Ю.,Грушевская С.Н., Морозова Н.Б., Кравченко Т.А.Лабораторный практикум по физическойхимии: химическая кинетика.Учебное пособие для вузов / Подред. А.В. Введенского. Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2016. 90 с.
  16. Pognon P., Brousse T., Belanger D. // Carbon. 2011. V. 49. P. 1340.
  17. Delamar M., Hitmi R., Pinson J., Saveant J.M. //J. Amer. Chem. Soc. 1992. V. 114. № 14.P. 5883.
  18. Чайка М.Ю., Волков В.В., Кравченко Т.А. и др. //Электрохимия.2019.Т. 55. № 12.С. 1560. doi: 10.1134/S0424857019110033. [Chaika M. Yu., Volkov V.V., Kravchenko T.A., et al. // Russ. J. Electrochem. 2019. V. 55. № 12. P. 1284. doi: 10.1134/S102319351911003X.]
  19. Корниенко Г.В., Колягин Г.А., Корниенко В.Л. и др. // Электрохимия. 2018. Т. 54. № 3.С. 299. doi: 10.7868/S0424857018030052. [Kornienko G.V., Kolyagin G.A., Kornienko V.L.,et al. //Russ. J. Electrochem.2018. V. 54. № 3. P. 258.doi: 10.1134/S1023193518030060].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences