Screening process for activity determination of conductive oxide electrodes for organic oxidation

A modified method for the calculation of the normalized faradaic charge (q fN) is proposed. The method involves the simulation of an oxidation process, by cyclic voltammetry, by employing potentials in the oxygen evolution reaction region. The method is applicable to organic species whose oxidation is not manifested by a defined oxidation peak at conductive oxide electrodes. The variation of q fN for electrodes of nominal composition Ti/RuX Sn1-X O2 (x = 0.3, 0.2 and 0.1), Ti/Ir0.3Ti0.7O2 and Ti/Ru0.3Ti0.7O2 in the presence of various concentrations of formaldehyde was analyzed. It was observed that electrodes containing SnO2 are the most active for formaldehyde oxidation. Subsequently, in order to test the validity of the proposed model, galvanostatic electrolyses (40 mA cm-2) of two different formaldehyde concentrations (0.10 and 0.01 mol dm-3) were performed. The results are in agreement with the proposed model and indicate that this new method can be used to determine the relative activity of conductive oxide electrodes. In agreement with previous studies, it can be concluded that not only the nature of the electrode material, but also the organic species in solution and its concentration are important factors to be considered in the oxidation of organic compounds.

Um método modificado para o cálculo da carga faradaica normalizada (q fN) é proposto. O método envolve a simulação de um processo de oxidação, por voltametria cíclica, empregando potenciais na região da reação de desprendimento de oxigênio (RDO). Este método é aplicável a espécies orgânicas, cuja oxidação não é manifestada por um pico de oxidação definido em eletrodos de óxidos condutores. A variação de q fN para eletrodos de composição nominal Ti/RuX Sn1-X O2 (x = 0,3; 0,2 e 0,1), Ti/Ir0,3Ti0,7O2 e Ti/Ru0,3Ti0,7O2, na presença de diferentes concentrações de formaldeído foi investigada. Foi observado que eletrodos contendo SnO2 são os mais ativos frente à oxidação de formaldeído. Subseqüentemente, para investigar a aplicabilidade do modelo proposto, eletrólises galvanostáticas (40 mA cm-2) de formaldeído foram efetuadas em duas concentrações distintas (0,10 e 0,01 mol dm-3). Os resultados estão de acordo com o modelo proposto e indicam que este novo método pode ser usado para determinar a atividade relativa de eletrodos de óxido. De acordo com trabalhos prévios, pode ser concluído que não somente a natureza do material eletródico, mas também a espécie orgânica em solução e a sua concentração são fatores importantes a serem considerados na oxidação de espécies orgânicas.

FAPESP