Oxygen (O2) is the most abundant el

Oxygen (O2) is the most abundant element in the Earth’s crust. The oxygen reduction reaction (ORR) is also the most important reaction in life processes such as biological respiration, and in energy converting systems such as fuel cells. ORR in aqueous solutions occurs mainly by two pathways: the direct 4-electron reduction pathway from O2 to H2O, and the 2-electron reduction pathway from O2 to hydrogen peroxide (H2O2). In non-aqueous aprotic solvents and/or in alkaline solutions, the 1-electron reduction pathway from O2 to superoxide (O2 -) can also occur.
In proton exchange membrane (PEM) fuel cells, including direct methanol fuel cells (DMFCs), ORR is the reaction occurring at the cathode. Normally, the ORR kinetics is very slow. In order to speed up the ORR kinetics to reach a practical usable level in a fuel cell, a cathode ORR catalyst is needed. At the current stage in technology, platinum (Pt)-based materials are the most practical catalysts. Because these Pt-based catalysts are too expensive for making commercially viable fuel cells, extensive research over the past several decades has focused on developing alternative catalysts, including non-noble metal catalysts [1]. These electrocatalysts include noble metals and alloys, carbon materials, quinone and derivatives, transition metal macrocyclic compounds, transition metal chalcogenides, and transition metal carbides. In this chapter, we focus on the O2 reduction reaction, including the reaction kinetics and mechanisms catalyzed by these various catalysts.

Results (Thai) 1:

ออกซิเจน (O2) เป็นองค์ประกอบมากที่สุดในเปลือกโลก ปฏิกิริยาลดออกซิเจน (ORR) เป็นปฏิกิริยาที่สำคัญ ในกระบวนการชีวิตเช่นหายใจชีวภาพ และแปลงระบบเช่นเซลล์เชื้อเพลิงพลังงาน ORR โซลูชันสเอาท์ที่เกิดขึ้น โดยมนต์สอง: ตรง 4 อิเล็กตรอนลดระดับจาก O2 H2O และใน 2 อิเล็กตรอนลดระดับจาก O2 ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ (H2O2) ในหรือสารทำละลาย aprotic ไม่ใช่อควี หรือ โซลูชันด่าง 1 อิเล็กตรอนลดระดับจาก O2 ซูเปอร์ออกไซด์ (O2-) สามารถเกิดขึ้นในโปรตอนแลกเมมเบรน (PEM) เซลล์เชื้อเพลิง รวมไปถึงเซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลโดยตรง (DMFCs), ORR คือ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่แคโทด โดยปกติ จลนพลศาสตร์ ORR ได้ช้ามาก เร็วค่าจลนพลศาสตร์ ORR ถึงระดับที่สามารถใช้เป็นประโยชน์ในเซลล์เชื้อเพลิง แคโทดเป็น ORR catalyst เป็นสิ่งจำเป็น ในระยะปัจจุบันในเทคโนโลยี แพลตตินั่ม (Pt) -ตามวัสดุสุดสิ่งที่ส่งเสริมการ เนื่องจากเหล่านี้ Pt ตามสิ่งที่ส่งเสริมมีราคาแพงเกินไปสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงทำงานได้ในเชิงพาณิชย์ การวิจัยผ่านมาหลายทศวรรษได้เน้นพัฒนาทดแทนสิ่งที่ส่งเสริม รวมถึงสิ่งที่ส่งเสริมโลหะตระกูล [1] Electrocatalysts เหล่านี้รวมถึงตระกูลโลหะ และโลหะผสม วัสดุคาร์บอน quinone และอนุพันธ์ สารประกอบโลหะทรานซิชัน macrocyclic, chalcogenides โลหะทรานซิชัน และ carbides โลหะทรานซิชัน ในบทนี้ เราเน้นปฏิกิริยาของลด O2 ปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์และกลไก โดยสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ที่ส่งเสริมกระบวนการ

Results (Thai) 2:

ออกซิเจน (O2) เป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก ปฏิกิริยาลดออกซิเจน (ออร์) นอกจากนี้ยังเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดในชีวิตของกระบวนการเช่นการหายใจทางชีวภาพและในระบบการแปลงพลังงานเช่นเซลล์เชื้อเพลิง ออร์ในการแก้ปัญหาน้ำส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากสองทางเดิน: เดินลดลง 4 อิเล็กตรอนตรงจาก O2 จะ H2O และทางเดินลดลง 2 อิเล็กตรอนจาก O2 เพื่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ในตัวทำละลาย aprotic ไม่ใช่น้ำและ / หรือในการแก้ปัญหาด่างเดินลดลง 1 อิเล็กตรอนจาก O2 จะ superoxide (O2 -). นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้
ในเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) เซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลรวมทั้งเซลล์เชื้อเพลิงโดยตรง (DMFCs) ออร์เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแคโทด ปกติจลนพลศาสตร์ออร์ช้ามาก เพื่อเพิ่มความเร็วในการจลนศาสตร์ออร์ที่จะไปถึงระดับที่ใช้งานได้จริงในเซลล์เชื้อเพลิง, แคโทดตัวเร่งปฏิกิริยาออร์เป็นสิ่งจำเป็น ในขั้นตอนปัจจุบันในด้านเทคโนโลยี, ทองคำขาว (PT) วัสดุชั่นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการปฏิบัติมากที่สุด เพราะสิ่งเหล่านี้ตัวเร่งปฏิกิริยา Pt ตามที่มีราคาแพงเกินไปสำหรับการทำเชิงพาณิชย์เซลล์เชื้อเพลิงวิจัยอย่างกว้างขวางในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาได้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาทางเลือกรวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะไม่มีเกียรติ [1] เคมีไฟฟ้าเหล่านี้รวมถึงโลหะมีเกียรติและโลหะผสมวัสดุคาร์บอน quinone และสัญญาซื้อขายล่วงหน้าโลหะการเปลี่ยนแปลงสาร macrocyclic, โลหะทรานซิ chalcogenides, และการเปลี่ยนแปลงคาร์ไบด์โลหะ ในบทนี้เรามุ่งเน้นไปที่การลดปฏิกิริยา O2 รวมทั้งปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์และกลไกการเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาต่างๆเหล่านี้

Results (Thai) 3:

ออกซิเจน ( O2 ) เป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก ปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจน ( ออร์ ) นอกจากนี้ยังมีปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดในชีวิต เช่น การหายใจและกระบวนการทางชีวภาพในระบบการแปลงพลังงาน เช่น เซลล์เชื้อเพลิง ออร์ในสารละลายส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากสองแนวทาง : ตรงทางเดิน 4-electron ลดจาก O2 กับ H2O ,