Podrobno

A parallel-plate electrochemical microreactor for the continuous production of hydrogen peroxide : research data underlying the article
ID Yordanova Apostolov, 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, Torsten (Avtor), ID Strmčnik, Dušan (Avtor), ID Plazl, Igor (Avtor), ID Genorio, Boštjan (Avtor)

.xlsxXLSX - Raziskovalni podatki, prenos (4,59 MB)
MD5: D41EA96AE3C0373F7FF93CE7B7E6E9F3
Opis: Parallel plate electrochemical microreactor generation 1 – 2025

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$_2$ electro- synthesis. 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 electro- chemical 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
Tipologija:2.20 - Zaključena znanstvena zbirka raziskovalnih podatkov
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-181479 Povezava se odpre v novem oknu
Metode zbir. podat.:Meritve in testi
Opomba:
Connected article/Povezan članek: Ivo Bardarov, Anders Ø. Tjell, Ema Gričar, Mark Starin, Pedro Farinazzo Bergamo Dias Martins, Miha Nosan, Torsten Mayr, Dušan Strmčnik, Igor Plazl, Boštjan Genorio. A parallel-plate electrochemical microreactor for the continuous production of hydrogen peroxide. Chemical engineering journal, vol. 525, 170301, 1 Dec. 2025, str. 1-11. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.170301.
Datum objave v RUL:08.04.2026
Število ogledov:43
Število prenosov:5
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0423
Naslov:Sodobni akumulatorji kot podpora zelenemu prehodu in elektromobilnosti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0447
Naslov:N-DAD - Neporušna analitika in diagnostika

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J7-4636
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
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
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
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
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
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
Naslov:Mreža raziskovalnih infrastrukturnih centrov Univerze v Ljubljani (MRIC UL)

Financer:EC - European Commission
Program financ.:HE
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