Elektronentransfer bei der Sauerstoffreduktion

In den ersten drei Jahren haben wir eine Methode zur Berechnung der Kinetik des elektrochemischen Elektronentransfers entwickelt und explizit auf Teilprozesse der Sauerstoff-Reduktion in alkalischen Medien angewendet. Dabei haben wir prinzipielle Unterschiede zwischen der Katalyse in alkalischer und in saurer Lšsung gefunden.

In der zweiten Phase soll zunächst die Behandlung des Solvens erheblich verbessert werden; dazu werden wir die Solvatisierung der Reaktanden vor der Elektrode mit Methoden der molekularen Dynamik untersuchen und die Ergebnisse in unserem Formalismus verwenden.  Mit der verbesserten Theorie sollen Reaktionsflächen für die ersten Schritte der Sauerstoff-Reduktion in alkalischer Lösung (O2 + e- -> O2-) und in saurer Lösung (O2 + H+ + e- -> HO2) an einer Reihe von ausgesuchten Metallelektroden berechnet werden. Im Potentialbereich der Sauerstoffreduktion sind die Elektroden oft partiell mit OH belegt; deshalb soll der Einfluß dieses Adsorbates auf den Reaktionsverlauf untersucht werden.

Abschließend werden wir die Reaktionen untersuchen, die auf den ersten Elektronentransfer folgen, wobei wir den Schwerpunkt auf den Bruch der O-O Bindung legen werden, der nötig ist, damit die Reduktion nicht beim Peroxid stehenbleibt.

Kontakt

  • Prof. Dr. Wolfgang Schmickler
  • Inst. für Theoretische Chemie
  • Universität Ulm
  • Albert-Einstein-Allee 11
  • 89069 Ulm
  • Telefon: 0731/50 31340
  • Telefax: 0731/50 22819
  • E-Mail: wolfgang.schmickler(at)uni-ulm.de
  • Dr. Elizabeth Santos
  • Inst. für Theoretische Chemie
  • Universität Ulm
  • Albert-Einstein-Allee 11
  • 89069 Ulm
  • Telefon: 0731/50 31342
  • Telefax: 0731/50 22819
  • E-Mail: elisabeth.santos(at)uni-ulm.de

Elektronentransfer bei der Sauerstoffreduktion

In den ersten drei Jahren haben wir eine Methode zur Berechnung der Kinetik des elektrochemischen Elektronentransfers entwickelt und explizit auf Teilprozesse der Sauerstoff-Reduktion in alkalischen Medien angewendet. Dabei haben wir prinzipielle Unterschiede zwischen der Katalyse in alkalischer und in saurer Lšsung gefunden.

In der zweiten Phase soll zunächst die Behandlung des Solvens erheblich verbessert werden; dazu werden wir die Solvatisierung der Reaktanden vor der Elektrode mit Methoden der molekularen Dynamik untersuchen und die Ergebnisse in unserem Formalismus verwenden.  Mit der verbesserten Theorie sollen Reaktionsflächen für die ersten Schritte der Sauerstoff-Reduktion in alkalischer Lösung (O2 + e- -> O2-) und in saurer Lösung (O2 + H+ + e- -> HO2) an einer Reihe von ausgesuchten Metallelektroden berechnet werden. Im Potentialbereich der Sauerstoffreduktion sind die Elektroden oft partiell mit OH belegt; deshalb soll der Einfluß dieses Adsorbates auf den Reaktionsverlauf untersucht werden.

Abschließend werden wir die Reaktionen untersuchen, die auf den ersten Elektronentransfer folgen, wobei wir den Schwerpunkt auf den Bruch der O-O Bindung legen werden, der nötig ist, damit die Reduktion nicht beim Peroxid stehenbleibt.

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