Analysis of multi-electron, multi-step homogeneous catalysis by rotating disc electrode voltammetry: theory, application, and obstacles
Notice bibliographique
Résumé
Rotating disc electrode (RDE) voltammetry has been widely adopted for the study of heterogenized molecular electrocatalysts for multi-step fuel-forming reactions but this tool has never been comprehensively applied to their homogeneous analogues. Here, the utility and limitations of RDE techniques for mechanistic and kinetic analysis of homogeneous molecular catalysts that mediate multi-electron, multi-substrate redox transformations are explored. Using the ECEC' reaction mechanism as a case study, two theoretical models are derived based on the Nernst diffusion layer model and the Hale transformation. Current-potential curves generated by these computational strategies are compared under a variety of limiting conditions to identify conditions under which the more minimalist Nernst Diffusion Layer approach can be applied. Based on this theoretical treatment, strategies for extracting kinetic information from the plateau current and the foot of the catalytic wave are derived. RDEV is applied to a cobaloxime hydrogen evolution reaction (HER) catalyst under non-aqueous conditions in order to experimentally validate this theoretical framework and explore the feasibility of RDE as a tool for studying homogeneous catalysts. Crucially, analysis of the foot-of-the-wave via this theoretical framework provides rate constants for elementary reaction steps that agree with those extracted from stationary voltammetric methods, supporting the application of RDE to study homogeneous fuel-forming catalysts. Finally, obstacles encountered during the kinetic analysis of cobaloxime, along with the voltammetric signatures used to diagnose this reactivity, are discussed with the goal of guiding groups working to improve RDE set-ups and help researchers avoid misinterpretation of RDE data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».