请教下关于碱性ORR台阶图的问题

白皛白 · 发表于 Post on 2023-6-9 21:35:38

老师们好，最近我在做碱性条件下的ORR反应相关的工作，在做台阶图的时候遇到了问题，就是在酸性条件下四电子ORR的平衡电极电势是1.23ev，4个电子步加起来总自由能变化是4.92ev。我是先算出来H2和H2O的能量，再算出来O2的能量，这在酸性四电子机理下没有问题，因为O2的能量就是用4.92ev推算的，最后一减肯定刚好是4.92ev。但是碱性四电子ORR在总反应不变的情况下，平衡电极电势变成0.401V了，总自由能变化应该就是1.604ev差不多，如果再用前面算出来的这三个物种的能量去做图就感觉有问题了，请问应该如何处理碱性ORR的台阶图呢？望您能不吝赐教，谢谢。

万里云 · 发表于 Post on 2023-6-9 22:28:19

你只考虑了一个电极的反应啊。还有一个电极呢？

阳极的电极反应是H2(g) -> 2H+(aq) + 2e-。这个反应在pH=0时deltaG=0，在pH=14时就不等于0了。但阳极和阴极反应的deltaG加起来还是-4.92eV。

白皛白 · 发表于 Post on 2023-6-10 15:59:03

万里云发表于 2023-6-9 22:28
你只考虑了一个电极的反应啊。还有一个电极呢？

阳极的电极反应是H2(g) -> 2H+(aq) + 2e-。这个反应在pH ...

原来如此！感谢您的指点。这是不是就是说这个反应的能量向更负的方向平移的那种感觉呢？比如原本是4.92/4-0=1.23V。现在相对于pH＝14的情况下的氢电极，1.605/4-(-0.0592*pH)=1.23V，这样就也可以用1.23来绘制台阶图了。

万里云 · 发表于 Post on 2023-6-11 20:53:47

贴一下当时做的笔记和写的一个脚本（已经看不懂了）。

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orr.py (2.92 KB, 下载次数 Times of downloads: 23)

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[综合讨论] 请教下关于碱性ORR台阶图的问题

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