В этом исследовании рассматривается прогресс в разработке электрокатализаторов на основе палладия (Pd) для эффективного электроокисления глицерина как в модельных водных растворах, так и в реальных ферментационных средах. Особое внимание уделяется таким физико-химическим параметрам, как стадии адсорбции различных видов, наличие кислорода, анодные пределы и размер частиц палладия.

В ходе экспериментов с использованием минисенсора, который измеряет уровень кислорода, и циклической вольтамперометрии, было установлено, что кислород играет ключевую роль в эффективности электроокисления глицерина на электрокатализаторах на основе палладия при щелочных условиях. Это наблюдение актуально как в модельных водных растворах, так и в средах, содержащих дрожжи.

На основе полученных данных была проведена оптимизация анализа с использованием слоев Pd-сенсоров для определения и количественной оценки глицерина в среде дрожжевой ферментации. Результаты экспериментов показали хорошее совпадение с контрольными измерениями, выполненными методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Алексей Левченко – руководитель Центра НТИ, Екатерина Золотухина – зав. лабораторией электродных процессов в жидкостных системах

при участии других центров исследований:

• Институт биохимии, Университет Саарланда, Саарбрюккен, Германия
• Химический факультет, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
• Институт новых материалов им. Лейбница, Саарбрюккен, Германия

Silina Y.E., Butyrskaya E.V., Koch M., Fink-Straube C., Korkmaz N., Levchenko M.G., Zolotukhina E.V. // Mechanistic aspects of glycerol oxidation on palladium electrocatalysts in model aqueous and fermentation media solutions. //Electrochimica Acta, V.497, p. 144479, 01 September 2024 Q-1, IF=5.5

https://doi.org/10.1016/j.electacta.2024.144479