Vaš brskalnik ne omogoča JavaScript!
JavaScript je nujen za pravilno delovanje teh spletnih strani. Omogočite JavaScript ali pa uporabite sodobnejši brskalnik.
Repozitorij Univerze v Ljubljani
Nacionalni portal odprte znanosti
Odprta znanost
DiKUL
slv
|
eng
Iskanje
Napredno
Novo v RUL
Kaj je RUL
V številkah
Pomoč
Prijava
Podrobno
A parallel-plate electrochemical microreactor for the continuous production of hydrogen peroxide
ID
Apostolova, Desislava
(
Avtor
),
ID
Bardarov, Ivo
(
Avtor
),
ID
Tjell, Anders Ø.
(
Avtor
),
ID
Gričar, Ema
(
Avtor
),
ID
Starin, Mark
(
Avtor
),
ID
Farinazzo Bergamo Dias Martins, Pedro
(
Avtor
),
ID
Nosan, Miha
(
Avtor
),
ID
Mayr, T.
(
Avtor
),
ID
Strmčnik, Dušan
(
Avtor
),
ID
Plazl, Igor
(
Avtor
),
ID
Genorio, Boštjan
(
Avtor
)
PDF - Predstavitvena datoteka,
prenos
(5,18 MB)
MD5: E533C715F21D0F996931A919E78D43F2
URL - Izvorni URL, za dostop obiščite
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725111455
Galerija slik
Izvleček
This study presents a comprehensive evaluation of a microfluidic electrochemical system for the controlled generation and detection of hydrogen peroxide (H$_2$O$_2$). The integrated microreactor with a three-electrode configuration in combination with optical sensors enabled real-time monitoring of dissolved oxygen and H$_2$O$_2$ concentrations during chronoamperometric operation. Glassy carbon (GC) electrodes exhibited high selectivity toward the two-electron oxygen reduction reaction (2e$^−$ ORR), a key requirement for efficient H$_2$O$_2$ electrosynthesis. Cyclic voltammetry (CV), rotating ring-disk electrode (RRDE) analyses and electrochemical testing in real system identified 0.4 V vs. RHE as the optimal working potential. Flow rate experiments revealed a decline in H$_2$O$_2$ production with increasing flow rates, consistent with electrical charge measurements and oxygen consumption data. A mathematical model, validated with experimental data, reliably predicted H$_2$O$_2$ outlet concentration as a function of flow rate (residence time). The model captured the interplay between mass transport and surface electrocatalytic reactions and enabled the identification of an optimal operating window (25–50 μL min$^{−1}$), supporting model-based reaction optimization. Post-experiment surface characterization using SEM-EDS, XPS, and μ-FTIR revealed increased oxygen-containing functional groups on the GC working electrode, indicating surface oxidation that may enhance catalytic performance. Overall, this system offers a scalable, sustainable platform for on-demand H$_2$O$_2$ production, supporting cleaner, decentralized electrochemical synthesis with reduced environmental impact and greater adaptability for modern industrial applications.
Jezik:
Angleški jezik
Ključne besede:
electrosynthesis
,
hydrogen peroxide
,
two-electron oxygen reduction reaction
,
carbon electrocatalysts
,
electrochemical microreactor
,
continuous flow microreactor
Vrsta gradiva:
Članek v reviji
Tipologija:
1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:
FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Status publikacije:
Objavljeno
Različica publikacije:
Objavljena publikacija
Leto izida:
2025
Št. strani:
11 str.
Številčenje:
Vol. 525, art. 170301
PID:
20.500.12556/RUL-175775
UDK:
661.491.087
ISSN pri članku:
1385-8947
DOI:
10.1016/j.cej.2025.170301
COBISS.SI-ID:
256282115
Datum objave v RUL:
07.11.2025
Število ogledov:
133
Število prenosov:
37
Metapodatki:
Citiraj gradivo
Navadno besedilo
BibTeX
EndNote XML
EndNote/Refer
RIS
ABNT
ACM Ref
AMA
APA
Chicago 17th Author-Date
Harvard
IEEE
ISO 690
MLA
Vancouver
:
Kopiraj citat
Objavi na:
Gradivo je del revije
Naslov:
Chemical engineering journal
Skrajšan naslov:
Chem. eng. j.
Založnik:
Elsevier Sequoia
ISSN:
1385-8947
COBISS.SI-ID:
2110998
Licence
Licenca:
CC BY-NC 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno 4.0 Mednarodna
Povezava:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.sl
Opis:
Licenca Creative Commons, ki prepoveduje komercialno uporabo, vendar uporabniki ne rabijo upravljati materialnih avtorskih pravic na izpeljanih delih z enako licenco.
Sekundarni jezik
Jezik:
Slovenski jezik
Ključne besede:
elektrosinteza
,
vodikov peroksid
,
dvoelektronska reakcija redukcije kisika
,
ogljikovi elektrokatalizatorji
,
elektrokemijski mikroreaktor
,
pretočni mikroreaktor
Projekti
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
P2-0423-2022
Naslov:
Sodobni akumulatorji kot podpora zelenemu prehodu in elektromobilnosti
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
P1-0447-2024
Naslov:
N-DAD - Neporušna analitika in diagnostika
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
J7-4636-2022
Naslov:
Temeljno razumevanje reakcije tvorbe vodika za novo generacijo elektrokatalizatorjev na osnovi niklja v alkalni in kloralkalni elektrolizi
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
J2-50086-2023
Naslov:
Nanofibrilarne celulozne membrane v mikrobnih gorivnih celicah: razvoj materialov za trajnostne aplikacije z visoko dodano vrednostjo
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
J7-50227-2024
Naslov:
Izboljšava učinkovitosti sistemov za pretvorbo in shranjevanje energije s pomočjo 2D modificiranih elektrokemijskih faznih mej
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
J2-60044-2025
Naslov:
Računalniško podprto okolje za sistematično sintezo, načrtovanje in vključevanje pretočne kemije in mikroprocesov v trajnostne proizvodne sisteme, ciljano na Moč-do-X
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
L2-3161-2021
Naslov:
Procesna intenzifikacija kontinuirne sinteze vodikovega peroksida visoke čistosti z uporabo elektrokatalitskega mikroreaktorja
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
N2-0298-2023
Naslov:
Interakcije okoljsko relevantne mikroplastike in biotskih površin v vodnem okolju
Financer:
ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:
I0-0022-2022
Naslov:
Mreža raziskovalnih infrastrukturnih centrov Univerze v Ljubljani (MRIC UL)
Financer:
EC - European Commission
Številka projekta:
101160108
Naslov:
Twinning for Building Excellence and Innovative Solutions in Flow Catalysis
Akronim:
FLOWCAT
Podobna dela
Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:
Nazaj