在氧进化过程中探测活性双金属Mn/Ru氧化物局部结构的变化
Michelle P Browne1,2, Carlota Domínguez1, Can Kaplan2
1School of Chemistry, CRANN and AMBER Research Centres, Trinity College Dublin, College Green, Dublin D02 PN40, Ireland.
识别/ (Mn/Ru) 氧化物催化剂中的活性位点是有效的氧化演化反应 (OER) 电极设计的关键. MnO可能会促进 Ru 站点的变化,促进 OER 活动.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 氧化演化反应 (OER) 对能量转化技术至关重要.
- 二氧化卢 (RuO2) 是一种最先进的OER催化剂,但价格昂贵且稀缺.
- 混合/ (Mn/Ru) 氧化物提供了一个有希望的替代品,减少对贵金属的依赖.
研究的目的:
- 为了确定OER的Mn/Ru氧化物催化剂的活性点.
- 了解OER期间Mn和Ru地点的结构和化学变化.
- 阐明在增强催化活性中的作用.
主要方法:
- 使用X射线光电子光谱 (XPS) 来分析表面成分和氧化状态.
- 采用X射线吸收光谱 (XAS) 探测了Mn和Ru的局部协调环境和氧化状态.
- 在OER条件下进行了Operando XAS实验,以观察动态变化.
主要成果:
- 含量显著影响了Ru位点的氧化状态和局部协调.
- 运行XAS数据表明MnO在催化机制中起着至关重要的作用.
- 在Ru中心的氧气协调球的变化是由Mn促进的.
结论:
- 在Mn/Ru氧化物中OER的活性位点与Mn.Ru调节的Ru的特定结构和化学状态有关.
- 氧化物 (MnO) 对于在这些混合系统中实现高OER活性至关重要.
- 这项研究为设计先进,具有成本效益的OER电极材料提供了基本的见解.
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