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J. Chim. Phys.
Volume 88, 1991
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Page(s) | 1247 - 1270 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1991881247 | |
Published online | 29 May 2017 |
A comprehensive study of bisulfate adsorption on Pt(111) by radioactive labeling and voltammetry
1 Department of chemistry, University of Illinois, Urbana IL 61801, USA ;
2 Department of chemistry, Warsaw University, Warsaw, Poland ;
3 Department of radiochemistry and physics, University of Veszprém, Hungary.
Adsorption of bisulfate anions on single crystal Pt(111) electrode, ordered and disordered and on polycrystalline platinum has been studied by the use of radioactive labeling method and cyclic voltammetry. The studies have revealed that the saturation surface concentration of bisulfates is 20% higher on the ordered Pt(111) surface than on the polycrystalline electrode. The increased adsorption may most likely be due to a favorable spatial configuration of the anions and surface water molecule networks at the single crystal interface. A consistent model of adsorption on the ordered surface emerges if one assumes that a form of hydrogen exists that is stable at relatively positive electrode potentials, adsorption of which is modified by coadsorbed (bi)sulfate. Available, although not yet direct, evidence is presented which shows that this form of hydrogen is a subsurface hydrogen. The significance of surface geometry and stability in the anomalous voltammetric behavior is discussed vs. that of the long range order effects on the solution side of the Pt(lll) solid-liquid interface.
Résumé
On a étudié par la méthode des marquers radioactifs et par la voltammétrie cyclique l’adsorption des anions bisulfates sur électrode monocristalline de Pt(111), ordonnée et désordonnée ainsi que sur une électrode polycristalline de platine. L’étude a montré que la concentration superficielle des bisulfates à saturation, mesurée sur la surface de Pt(111) ordonnée, est de 20 % supérieure à celle mesurée sur la surface polycristalline. Cet accroissement de 1’adsorption peut être dû selon toute vraisemblance, à une configuration spatiale favorable des anions et du réseau superficiel des molécules d’eau à l’interface du monocristal. Un modèle cohérent d’adsorption sur la surface ordonnée peut être dégagée si l’en suppose qu’il existe une forme d’hydrogène stable à des potentiels relativement positifs dont l|adsorption est modifiée par les ions (bi)sulfates coadsorbés. On dispose d’un élément indirecte indiquant que cette forme d’hydrogène est située sous la surface. Dans l’interprétation du comportement voltammétrique anormale les concepts de géométrie et de stabilitée superficielles sont discutés comme une altérnative au concept lié au rôle de l’ordre à longue distance, du côté de la solution à l’interface Pt(111)-liquide.
© Elsevier, Paris, 1991