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Correlating hydrogen oxidation and evolution activity on platinum at different pH with measured hydrogen binding energy.

Nature communications (2015-01-09)
Wenchao Sheng, Zhongbin Zhuang, Minrui Gao, Jie Zheng, Jingguang G Chen, Yushan Yan
RESUMEN

The hydrogen oxidation/evolution reactions are two of the most fundamental reactions in distributed renewable electrochemical energy conversion and storage systems. The identification of the reaction descriptor is therefore of critical importance for the rational catalyst design and development. Here we report the correlation between hydrogen oxidation/evolution activity and experimentally measured hydrogen binding energy for polycrystalline platinum examined in several buffer solutions in a wide range of electrolyte pH from 0 to 13. The hydrogen oxidation/evolution activity obtained using the rotating disk electrode method is found to decrease with the pH, while the hydrogen binding energy, obtained from cyclic voltammograms, linearly increases with the pH. Correlating the hydrogen oxidation/evolution activity to the hydrogen binding energy renders a monotonic decreasing hydrogen oxidation/evolution activity with the hydrogen binding energy, strongly supporting the hypothesis that hydrogen binding energy is the sole reaction descriptor for the hydrogen oxidation/evolution activity on monometallic platinum.

MATERIALES
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Sigma-Aldrich
Ácido sulfúrico, ACS reagent, 95.0-98.0%
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, ACS reagent, ≥85%, pellets
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Sigma-Aldrich
Potassium bicarbonate, ACS reagent, 99.7%, powder, crystals or granules
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, reagent grade, 90%, flakes
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Sigma-Aldrich
Potassium nitrate, ACS reagent, ≥99.0%
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Sigma-Aldrich
Potassium hydroxide solution, 45 wt. % in H2O
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Sigma-Aldrich
Ácido sulfúrico, 99.999%
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, semiconductor grade, pellets, 99.99% trace metals basis (Purity excludes sodium content.)
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Supelco
Potassium hydroxide solution, volumetric, 8.0 M KOH (8.0N)
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Sigma-Aldrich
Ácido sulfúrico, puriss. p.a., for determination of Hg, ACS reagent, reag. ISO, reag. Ph. Eur., 95.0-97.0%
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Sigma-Aldrich
Potassium nitrate, puriss. p.a., ACS reagent, reag. ISO, reag. Ph. Eur., ≥99%
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, ≥85% KOH basis, pellets, white
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Sigma-Aldrich
Potassium nitrate, ReagentPlus®, ≥99.0%
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, BioXtra, ≥85% KOH basis
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, technical, ≥85%, powder
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Hidróxido de potasio, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, 85-100.5%, pellets
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Ácido sulfúrico, SAJ first grade, ≥95.0%
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Sigma-Aldrich
Ácido sulfúrico, JIS special grade, ≥95.0%
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, pellets, reag. Ph. Eur., ≥85%
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Sigma-Aldrich
Ácido sulfúrico, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, 95-97%
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Sigma-Aldrich
Potassium nitrate, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for plant cell culture
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, anhydrous, ≥99.95% trace metals basis
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Sigma-Aldrich
Sulfuric acid solution, puriss. p.a., ≥25% (T)
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Sigma-Aldrich
Potassium bicarbonate, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, E501, 99.5-101.0% (acidimetric)
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Potassium bicarbonate, ≥99.95% trace metals basis, 99.7-100.5% dry basis
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Sigma-Aldrich
Potassium bicarbonate, BioUltra, ≥99.5% (T)
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Sigma-Aldrich
Hidróxido de potasio, puriss. p.a., ≥86% (T), pellets
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Sigma-Aldrich
Potassium nitrate, 99.999% trace metals basis
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Supelco
Sulfuric acid concentrate, 0.1 M H2SO4 in water (0.2N), eluent concentrate for IC
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Sigma-Aldrich
Sulfuric acid solution, 0.5 M
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