Ibrahim, Sawsan (2024) Preparation and Characterization of Nanoporous Copper and its Application in Electrosynthesis of Cyclic Carbonates. PhD, Universität Oldenburg.

Preview

Volltext (7Mb)

Abstract

Dealloying is a powerful method to fabricate nanoporous (np) materials for electrochemical synthesis and catalysis. This dissertation consists of two parts. The first discusses how adjusting the dealloying parameters (e.g. electrolyte solution) of Zn80Cu20 alloy ribbons to control the nanostructure of np-Cu ribbons. For example, the adsorbed chloride anions in HCl enhance the surface diffusivity of Cu, leading to the formation of larger ligaments, while the slow diffusivity of Cu (hydr)oxide species in NaOH results in smaller ligaments. The second part focuses on the utilization of the np-Cu ribbons as a cathode material for the electrosynthesis of cyclic carbonates such as 1,2-butylene carbonate and propylene carbonate from carbon dioxide and epoxides under mild conditions. Altogether, this dissertation provides deeper insights into the reaction mechanism of cyclic carbonates formation on Cu-based electrodes and allows tuning the structural properties of np-Cu.

["eprint_fieldname_title_plus" not defined]

Herstellung und Charakterisierung von nanoporösem Kupfer und seine Anwendung in der Elektrosynthese von cyclischen Carbonaten

["eprint_fieldname_abstract_plus" not defined]

Entlegieren ist ein effizientes Verfahren zur Herstellung von nanoporösen (np) Materialien für die elektrochemische Synthese und Katalyse. Diese Dissertation besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil zeigt, welchen Einfluss die Parameter (z.B. Elektrolytlösung) beim Entlegieren von Zn80Cu20-Bändern auf die Nanostruktur hat. Chloridionen aus HCl erhöhen die Diffusionsgeschwindigkeit von Cu, was zu größeren Ligamenten führt, während im alkalischen die Oberflächenbeweglichkeit von Cu Atomen langsamer ist und zu kleineren Ligamenten führt. Der zweite Teil konzentriert sich auf die Verwendung von np-Cu als Kathodenmaterial für die Elektrosynthese von cyclischen Carbonaten, wie 1,2-Butylencarbonat und Propylencarbonat aus Kohlendioxid, und Epoxiden unter milden Bedingungen. Insgesamt liefert diese Dissertation tiefere Einblicke in den Reaktionsmechanismus der Bildung von Cyclocarbonaten in Zusammenhang mit den strukturellen Eigenschaften der np-Cu Elektroden.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Nanoporous copper, chemical dealloying, ZnCu ribbons, organic electrosynthesis, cyclic carbonates
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	01 Mar 2024 12:37
Last Modified:	01 Mar 2024 12:37
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/6310
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-63914
DOI:
Nutzungslizenz:

Actions (login required)

View Item