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J-GLOBAL ID：201302266313004630   整理番号：13A0737638

ニッケルボラート薄膜電極触媒によって媒介された酸素発生反応の機構論研究

Mechanistic Studies of the Oxygen Evolution Reaction Mediated by a Nickel-Borate Thin Film Electrocatalyst

著者 (5件)： BEDIAKO D. Kwabena (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts) ,  BEDIAKO D. Kwabena (Harvard Univ., Massachusetts) ,  SURENDRANATH Yogesh (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts) ,  NOCERA Daniel G. (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts) ,  NOCERA Daniel G. (Harvard Univ., Massachusetts)
資料名： Journal of the American Chemical Society  (Journal of the American Chemical Society)
巻： 135  号： 9  ページ： 3662-3674  発行年： 2013年03月06日 
JST資料番号： C0254A  ISSN： 0002-7863  CODEN： JACSAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽光によって駆動される水分解効率を決める重要な鍵はO₂発生触媒(OEC)の速度論的プロファイルである。本研究ではOEC触媒として知られている自己組織化ニッケルボラート(NiB_i)による水分解に対する速度論的プロファイルについて調べた。NiB_iの陽極酸化膜の機構論研究からTafel勾配はpHが8.5~14の範囲で2.3×RT/2F(30mV/decade,25°C)であることが分かった。この低いTafel勾配は三次の速度定数のH⁺の活量係数に対する逆依存性と共に,NiB_iが水分解のための光電気化学デバイス作製のための理想的触媒であることを示唆する。対照的に非陽極酸化NiB_i膜の活性は陽極酸化膜と比較して低いことが分かった。これらの結果から,ボラートはOEC活性において見かけ上,2つのアンタゴニスト的役割をしていることが分かった: プロトン結合電子移動(PCET)による触媒活性の伝達物質及び活性サイトへの吸着化学種としての阻害剤。ターンオーバ時に起こるPCET前期平衡の性質を定義することにより,触媒活性の傾向は中間pHでは両端のpHでのそれらとは完全に反転することが分かった。これらの結果から,触媒自己組織化及びターンオーバ時におけるPCET前期平衡の重要性が明らかになった。

シソーラス用語： *化学反応 ,  *分解反応 ,  *ニッケル錯体 ,  *ホウ酸塩 ,  電極触媒
準シソーラス用語： *酸素発生反応 ,  *水分解

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  コバルトとニッケルの錯体  (CE01092Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： ニッケル ,  ボラート ,  薄膜 ,  電極触媒 ,  酸素発生反応 ,  研究