回転円盤電極上の臭素酸アニオンの還元における最大電流密度:拡散層の大きな厚さでの漸近挙動

可逆的な臭素/臭化物酸化還元対と不可逆的な反比例反応からなる触媒サイクルによる定常状態モードにおける回転円盤電極(RDE)上の臭素酸アニオンの還元を理論的に研究した。 サイクルは自己触媒性であるため(EC”メカニズム:Electrochim. 2015年、avデビュー。 173頁 779)、臭素酸塩の大量の集中で渡る流れは臭素の非常に少量の集中で拡散の層を通る臭素酸塩の最終的な拡散の流れによって限られる巨大な価値に達 この過程の以前の理論的研究とは対照的に,濃度の境界条件を持つ非線形方程式の集合の数値解に対して,comsolマルチフィジックスプログラムパッケージを用いた。 これにより,拡散層の厚さが非常に高く,反応速度定数が非常に高い場合の最大電流密度の挙動を研究することができた。 このモードでは、臭素酸アニオンの臭素への還元の限界拡散電流に対する最大電流の比は、直感的に予想される単一性だけでなく、1の”臨界”値を超えるここれは形式的には臭化物アニオンへの還元の限界拡散電流に対応し(実際の最終生成物は臭素であるが)、この限界値は臭素酸塩および臭素の両方の体積濃度に依存する。

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