Kinetics analysis of the CO electrooxidation by Bulter-Volmer equation and Mante Carlo simulation
Bulter-Volmer 方程:
i=ic−ia=FAk0[cO(0,t)exp−βF(E−E0′)RT−cR(0,t)exp(1−β)F(E−E0′)RT]i=ic−ia=FAk0[cO(0,t)exp−βF(E−E0′)RT−cR(0,t)exp(1−β)F(E−E0′)RT]
变换形式为:
i=ic−ia=FAk0[cO(0,t)exp−βe0(E−E0′)kBT−cR(0,t)exp(1−β)e0(E−E0′)kBT](1)(1)i=ic−ia=FAk0[cO(0,t)exp−βe0(E−E0′)kBT−cR(0,t)exp(1−β)e0(E−E0′)kBT]
CO在酸性溶液中电氧化可以认为是多步骤反应,如果只考虑*OH形成和 *CO氧化这两步
H2O+∗⇌k01k0−1∗OH+H++e−H2O+∗⇌k10k−10∗OH+H++e−
∗CO+∗OH⇌k02k0−2CO2+H++e−+2∗∗CO+∗OH⇌k20k−20CO2+H++e−+2∗
其中*表示活性位,推导前提:
(1)假设*OH 和 *CO都吸附在同样的活性位上;
(2)*CO在被氧化之前,已经吸附饱和,且溶液中没有CO分子;
(3)*OH的生成是慢反应,可逆反应;而*CO氧化是快反应,是不可逆反应,生成的CO2CO2快速脱附;
(4)只有相邻的*OH 与 *CO才能发生反应
(5)假设所有的反应速率常数都是定值,单位是