Elsevier

Electrochimica Acta

Volume 8, Issue 11, November 1963, Pages 857-865
Electrochimica Acta

Electrochemical reduction of CO2 on platinum electrodes in acid solutions

https://doi.org/10.1016/0013-4686(63)80054-7Get rights and content

Abstract

CO2 reacts in acid solutions with chemisorbed hydrogen on platinum in the potential range of Eh = 0–250 mV to form a chemisorption product of reduced CO2 (perhaps CO).

The rate of reduction on bright platinum at room temperature is very slow, taking more than 2 min at Eh = 0 for the total formation of a monolayer of reduced CO2. This rate increases greatly with temperature. On platinized platinum at 90°C the hydrogen reacts extremely rapidly in the potential range Eh = 0–250 mV to reduce CO2

The oxidation of the chemisorbed product to CO2 appears as a current peak in the “fast” i(E)- sweep curve (“CO2-peak”). This oxidation is highly irreversible. With bright platinum an activation energy of 22 kcal/g mol has been measured.

Résumé

CO2 réagit en solution acide avec l'hydrogène chimisorbé sur platine, dans l'intervalle de tension Eh = 0–250 mV, pour former un produit de réduction de CO2 (peut-être CO) lui-même chimisorbé. La vitesse de rèduction sur Pt poli est faible à la température ordinaire (plus de 2 minutes à Eh = 0 pour une couche monomoléculaire de CO2 réduit). Elle est par contre grande à 90°C. sur platine platiné, dans tout l'intervalle Eh = 0–250 mV. L'oxydation anodique en C02 du corps chimisorbè se manifesto par un pic de la courbe “rapide” (i, E); elle est hautement irreversible et dénote une énergie deactivation de 22 kcal/mol sur platine poli.

Zusammenfassung

CO2 reagiert in saurer Lösung im Potentialbereich Eh = 0–250 mV mit Wasserstoff, der an Platin chemisorbiert ist. Es bildet sich ein chemisorbiertes Reduktionsprodukt de CO2 (möglicherweise CO).

An blankem Platin verläuft die Reduktion bei Zimmertemperatur sehr langsam. Bei Eh = 0 dauert es mehr als 2 Min, bis sich eine monomolekulare Schicht von reduziertem CO2 ausgebildet hat. Die Reduktionsgeschwindigkeit nimmt bei steigender Temperatur rasch zu. An platiniertem Platin reduziert der Wasserstoff das CO2 bei 90° im Potentialbereich Eh = 0–250 mV ausserordentlich rasch.

Die Oxidation des chemisorbierten Produktes der CO2-Reduktion äussert sich in der Form einer Stromspitze in der kurzzeitigen i(E)-Kurve (“CO2-Spitze”). Diese Oxidation ist stark irreversibel. An blankem Platin wurde eine Aktivierungsenergie von 22 kcal gemessen.

References (3)

  • J. Giner, J. Electrochem. Soc. To be...
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