Busca avançada
Ano de início
Entree
(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Coupled slow and fast surface dynamics in an electrocatalytic oscillator: Model and simulations

Texto completo
Autor(es):
Nascimento, Melke A. [1, 2] ; Nagao, Raphael [1] ; Eiswirth, Markus [2, 3] ; Varela, Hamilton [1, 2, 3]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Chem Sao Carlos, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] Max Planck Gesell, Fritz Haber Inst, Dept Phys Chem, D-14195 Berlin - Germany
[3] GIST, Ertl Ctr Electrochem & Catalysis, Kwangju 500712 - South Korea
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Journal of Chemical Physics; v. 141, n. 23 DEC 21 2014.
Citações Web of Science: 9
Resumo

The co-existence of disparate time scales is pervasive in many systems. In particular for surface reactions, it has been shown that the long-term evolution of the core oscillator is decisively influenced by slow surface changes, such as progressing deactivation. Here we present an in-depth numerical investigation of the coupled slow and fast surface dynamics in an electrocatalytic oscillator. The model consists of four nonlinear coupled ordinary differential equations, investigated over a wide parameter range. Besides the conventional bifurcation analysis, the system was studied by means of high-resolution period and Lyapunov diagrams. It was observed that the bifurcation diagram changes considerably as the irreversible surface poisoning evolves, and the oscillatory region shrinks. The qualitative dynamics changes accordingly and the chaotic oscillations are dramatically suppressed. Nevertheless, periodic cascades are preserved in a confined region of the resistance vs. voltage diagram. Numerical results are compared to experiments published earlier and the latter reinterpreted. Finally, the comprehensive description of the time-evolution in the period and Lyapunov diagrams suggests further experimental studies correlating the evolution of the system's dynamics with changes of the catalyst structure. (C) 2014 AIP Publishing LLC. (AU)

Processo FAPESP: 13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica
Beneficiário:Edson Antonio Ticianelli
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 09/07629-6 - Eletrocatálise IV: aspectos fundamentais e aplicados dos processos eletrocatalíticos, bio-eletrocatálise e instabilidades cinéticas
Beneficiário:Edson Antonio Ticianelli
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
Processo FAPESP: 12/24152-1 - Cinética complexa em sistemas eletroquímicos: mecanismos, análise de redes estequiométricas e simulações numéricas
Beneficiário:Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
Processo FAPESP: 12/24368-4 - Estudo teórico do comportamento espaço-temporal em sistemas eletroquímicos
Beneficiário:Melke Augusto do Nascimento
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 11/10982-0 - Padrões espaço-temporais em eletrocatálise: experimentos, modelagem e simulações numéricas
Beneficiário:Melke Augusto do Nascimento
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 09/00153-6 - Auto-organização espaço-temporal em eletrocatálise
Beneficiário:Raphael Nagao de Sousa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado