The electroreduction of oxygen to hydrogen peroxide on fluidized cathodes

Authors


Abstract

The cathodic reduction of oxygen to hydrogen peroxide on fluidized beds of graphite has been studied. The cathodes were fluidized by an oxygen saturated solution of 0.1M NaOH, or by the simultaneous introduction of oxygen gas and hydroxide solution. With increasing current density, the current efficiency always decreased while the product peroxide concentration went through a maximum. In the two-phase system the maximum peroxide concentration increased with bed height. Both current efficiency and the rate of peroxide production generally decreased with catholyte flowrate. For the three-phase fluidized cathode the rate of peroxide production and the current efficiency increased with both catholyte and oxygen flowrate. Possible rate controlling steps are discussed. Current densities for both two phase and three phase fluidized beds were too low to be of commercial use.

Abstract

On a étudié la réduction cathodique de l'oxygène en peroxyde d'hydrogène sur des lits fluidisés de graphite. On a fluidisé les cathodes avec une solution de O.I.M. NaOH saturée d'oxygène ou par l'ntroduction simultanée d'oxygène gazeux et de solution d'hydroxyde. En augmentant la densité du courant, le rendement de celui-ci a toujours diminué, tandis que la concentration du peroxyde produit atteignait une valeur maximale. Dans le système deux phases, la concentration maximale de peroxyde s'est accrue avec la hauteur du dit. Le rendement du courant et le taux de production du peroxyde ont tous deux diminué généralement avec le débit du catholyte. Dans le cas de la cathode fluidisée en trois phases, le taux de production du peroxyde et le rendement du courant ont augmenté à la fois avec le catholyte et le débit d'oxygène. On discute les principales mesures pour régler le taux de production. Les densités courantes dans le cas des lits fluidisés en deux et trois phases se sont avérées trop faibles pour qu'on puisse les utiliser commercialement.

Ancillary