Electrochemical Oxidation of D-Sorbitol and D-Manitol on Platinum Monocrystalline Surfaces

 

L. Proença*, A.J. Silva, M.I.S. Lopes, I.T.E. Fonseca, A. Rodes ^a), A. Aldaz ^a)

CECUL, Departamento de Química e Bioquímica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Edifício C8, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal.

^a) Departamento de Química Física, Universidad de Alicante, Apartado 99, E-03080 Alicante, España

Received 10 January 2003; accepted 6 November 2003

 

Abstract

The electrochemical oxidation of D-sorbitol and D-mannitol was studied on two sets of stepped platinum single-crystal surfaces vicinal to the basal plane (111), as well as on a set of surfaces with monoatomic steps vicinal to the surface Pt(100). The aim of this study, conducted by cyclic voltammetry, was to check the influence of the crystalline surface structure (regarding terrace and step orientations) on the electrochemical oxidation process of the two polyols in platinum.

The electrochemical oxidation reactions of D-sorbitol and D-mannitol were shown to be markedly influenced by the symmetry of the bidimensional domains as well as by the distribution of the orientated defects (monoatomic steps) on the platinum surfaces. The introduction of orientated defects leads to a reduction on peak current densities along with an increase in activity at lower potentials. The terrace width is clearly decisive to the oxidation process on the set of surfaces belonging to the series Pt(S) [(n-1) (111) × (110)].

Keywords: Electrochemical oxidation, D-sorbitol, D-manitol, platinum, single-crystal surfaces, monoatomic steps.

 

Resumo

A oxidação electroquímica do D-sorbitol e D-manitol foi estudada para dois conjuntos de superfícies monocristalinas de platina, com degraus monoatómicos, vicinais ao plano basal (111) e ainda para um conjunto de superfícies com degraus monoatómicos vicinais à superfície Pt(100). Este estudo, por voltametria cíclica, teve por objectivo obter informação sobre a influência da geometria de sítios superfíciais (tanto da orientação dos degraus quanto da dos terraços) no processo de oxidação electroquímica dos dois polióis em platina.

A reacção de oxidação electroquímica do D-sorbitol e D-manitol é sensível à simetria dos domínios bidimensionais, bem como à distribuição dos defeitos orientados (degraus monoatómicos) nas superfícies de platina. A introdução de defeitos ordenados leva a uma redução geral das densidades de corrente de pico a par de um aumento de actividade aos potenciais menos positivos. A largura dos terraços é claramente decisiva para o processo de oxidação nas superfícies pertencentes à série Pt(S) [(n-1) (111) × (110)].

Palavras-chave: Oxidação electroquímica, D-sorbitol, D-manitol, platina, superfícies monocristalinas, degraus monoatómicos.

 

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Referências

1. B. Beden, J.-M. Léger, C. Lamy, in: J.O´M. Bockris, R.E. White and B.E. Conway (Eds.), Modern Aspects of Electrochemistry, vol. 22, p. 97, Plenum Press, New York, 1992.        [ Links ]

2. R. Adzic, in: J.O´M. Bockris, R.E. White and B.E. Conway (Eds.), Modern Aspects of Electrochemistry, vol. 21, p. 163, Plenum Press, New York, 1991.        [ Links ]

3. S.G. Sun, in: J. Lipkowski and P.N. Ross (Eds.), Electrocatalysis, Frontiers of Electrochemistry, vol. 4, p. 243, VCH Publishers, New York, 1998.        [ Links ]

4. J. Clavilier, R. Faure, G. Guinet, R. Durand, J. Electroanal. Chem. 107 (1980) 205.        [ Links ]

5. J. Clavilier, D. Armand, S.G. Sun, M. Petit, J. Electroanal. Chem. 205 (1986) 267.        [ Links ]

6. A. Rodes, M.A. Zamakhchari, K. El Achi, J. Clavilier, J. Electroanal. Chem. 305 (1991) 115.        [ Links ]

7. L. Proença, M.I.S. Lopes, I. Fonseca, A. Rodes, R. Gómez, A. Aldaz, Electrochim. Acta 44 (1998) 1163.        [ Links ]

8. A.J. Silva, L. Proença, M.I.S. Lopes, I. Fonseca, A. Rodes, A. Aldaz, Electrochim. Acta 46 (2001) 3147.        [ Links ]

9. J. Clavilier, K. El Achi, A. Rodes, Chem. Phys. 141 (1990) 1.        [ Links ]

10. A. Rodes, K. El Achi, M.A. Zamakhchari, J. Clavilier, J. Electroanal. Chem. 284 (1990) 245.        [ Links ]

11. K. Popovic, A. Tripkovic, N. Markovic, R.R. Adzic, J. Electroanal. Chem. 295 (1990) 79.        [ Links ]

12. K. Popovic, A. Tripkovic, N. Markovic, R.R. Adzic, J. Electroanal. Chem. 313 (1991). 181.        [ Links ]

13. A. Rodes, M.J. Llorca, J.M. Feliu, J. Clavilier, Anales de Química Int. Ed. 92 (1996) 118.        [ Links ]

14. M.J. Llorca, J.M. Feliu, A. Aldaz, J. Clavilier, A. Rodes, J. Electroanal. Chem. 316 (1991) 175.        [ Links ]

 

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