溶液鋳型金属酸化物薄膜電触媒は,酸素進化のための
Lena Trotochaud1, James K Ranney, Kerisha N Williams
1Department of Chemistry and the Center for Sustainable Materials Chemistry, University of Oregon, Eugene, Oregon 97403, USA.
Journal of the American Chemical Society
|September 21, 2012
まとめ
水酸化のための薄膜金属酸化物触媒を開発し,これは水素燃料の生産における重要なステップです. ニッケル-鉄酸化物フィルムは最も高い活性を示し,イリジウム酸化物を上回り,クリーンエネルギー技術の有望な経路を提供しました.
科学分野:
- 電気化学 電気化学について
- マテリアルサイエンス 材料科学
- カタリシス カタリシス カタリシス
背景:
- 水分分裂による水酸化は,水素燃料の生産に不可欠である.
- 効率的な電気触媒の開発は,水の分割技術の進歩に不可欠です.
- 薄膜電極は,電触媒材料の研究と応用に利点があります.
研究 の 目的:
- 酸素進化反応 (OER) 電気触媒のための様々な薄膜金属酸化物を合成し,特徴づけること.
- 基本メディアにおけるこれらのフィルムのOER活動と電気化学的性質を評価する.
- 水酸化触媒を制御する構造-活性関係を理解する.
主な方法:
- ~2-3 nm厚さの金属酸化物フィルム (NiOx,CoOx,Ni(y) Co(1-y) Ox,Ni(0.9) Fe(0.1) の溶液合成Ox,IrOx,MnOx,FeOx).Ox,IrOx,MnOx,FeOx.Ox,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOx,NiOni,NiOni,NiOni,NiOni,NiOni
- フィルムの構造と組成の特徴.
- クォーツ結晶マイクログラビメトリー,ボルタメトリー,タフェル分析を含む電気化学測定.
主要な成果:
- オックスフィルムは,336 mV の超電位で 10 mA cm−2 に達し,30 mV の Dec−1 の Tafel 斜率で,最も高い OER 活性を示した.
- Ni{0.9}Fe{0.1}Ox触媒は,IrOxよりも数倍も高い活性を示し,最先端のOER触媒に匹敵する.
- 活性層のNi{0.9}Fe{0.1}OOHオキシヒドロキシド種の in situ形成が観察され,Ni原子の電気化学的利用が高くなりました.
- Ni(y) Co(1-y) オックス膜は,活性オキシヒドロキシドの形成が抑制されたため,相乗効果の期待に反して,コバルト含有量が増加するにつれて活性が低下したことを示した.
結論:
- Ni ((0.9) Fe ((0.1) オックス薄膜は,基本的介質における水の酸化のための非常に活発で効率的な電気触媒である.
- 性能の向上は,特定の層状の酸化水酸化物構造の in situ 形成に関連しています.
- これらのNiベースの触媒は,太陽光水分裂または電解システムに統合するための有望で簡単に合成可能な材料を提供します.

