Forscher haben einen versteckten Faktor entdeckt, der über Erfolg oder Misserfolg chemischer Reaktionen entscheiden kann: die Acidität direkt an der Elektrodenoberfläche. Durch gezielte Kontrolle dieses pH-Werts konnten sie die Ausbeute des gewünschten Produkts von 16 % auf 97 % steigern. Die Konzentration von $H^+$-Ionen nahe der Elektrode beeinflusst offenbar entscheidend, welcher Reaktionsweg eingeschlagen wird. Diese Erkenntnis ermöglicht eine umweltfreundlichere Herstellung von Chemikalien für Kunststoffe, Medikamente und andere Produkte: Statt gefährlicher oxidierender Zusatzstoffe können nun Sauerstoff und elektrischer Strom als saubere Oxidationsmittel eingesetzt werden. Die Methode nutzt Elektrokatalyse, bei der die Reaktionsbedingungen an der Elektrode präzise eingestellt werden. Dies könnte die chemische Industrie nachhaltiger machen, da auf toxische Reagenzien verzichtet werden kann und die Selektivität deutlich steigt. Die Studie zeigt, wie wichtig lokale pH-Effekte für die Steuerung elektrochemischer Prozesse sind.
Hintergrund: Elektrochemische Synthese nutzt Elektronen als saubere Redoxmittel. Der pH-Wert an Elektroden beeinflusst die Adsorption von Zwischenprodukten und damit die Produktverteilung – ein oft unterschätzter Parameter.
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