文献

J-GLOBAL ID：201702229554755189   整理番号：17A0499191

価数及び元素に依存する水の酸化挙動: その場X線回折,X線吸収及び電気化学インピーダンス分光

Valence- and element-dependent water oxidation behaviors: in situ X-ray diffraction, absorption and electrochemical impedance spectroscopies

著者 (10件)： Hsu Chia-Shuo (Department of Chemistry, National Taiwan University, Taipei 106, Taiwan. [e-mail]) ,  Suen Nian-Tzu ,  Hsu Ying-Ya ,  Lin Hsuan-Yu ,  Tung Ching-Wei ,  Liao Yen-Fa ,  Chan Ting-Shan ,  Sheu Hwo-Shuenn ,  Chen San-Yuan ,  Chen Hao Ming
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 13  ページ： 8681-8693  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： スピネル族の金属酸化物は酸素発生反応(OER)に対して大きな潜在能力があるが,スピネル酸化物による基本的なOERのメカニズムについては,未だ完全に理解されているとは到底言い難い。特に金属イオンの役割に関しては不明な点が残されている。2価/3価の金属イオンの配位サイト及び表面状態(モルフォロジー及び欠陥)は多種多様であり,スピネル系材料の電極触媒性能を,偏りなく評価することは大きな課題となっている。本研究では,OERに対する電極触媒活性に関する幅広い研究を達成するために,モルフォロジーを適切に制御した一連のMFe₂O₄(M=Fe,Co,Ni,Zn)を提示した。その結果,金属酸化物系において,OERに対する電極触媒活性は相変態の発生により決定づけられ,これにより二カ所の結晶学的サイト(T_d及びO_hサイト)において構造相変態が上手く触媒作用を行う,という不変則について,幾つかのin situ分析を用いて結論できた。さらに,2価金属イオンはエピタキシャル関係によりオキシ水酸化物の形成を大きく支配していた。このエピタキシャル関係はスピネルと金属オキシ水酸化物との界面における原子配列に左右されるものである。その一方で,3価金属イオンはホスト格子として関与しないままであった。金属オキシ水酸化物はOERの進行中に形成されるのではなく,酸化還元反応中に形成された。この酸化還元反応は電気抵抗及び容量の著しい増加を伴うように見えた。この原因はスピネルからオキシ金属水酸化物への相変態であると考えられる。本研究におけるアプローチストラテジーと得られた情報は,酸素発生反応や他の分野を視野に入れた有望な電極触媒系設計の指針になり得るものと,筆者らは考えた。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *水分子 ,  *酸化還元反応 ,  *電極触媒 ,  モルフォロジー ,  格子欠陥 ,  スピネル型結晶 ,  コバルト化合物 ,  *フェライト ,  ニッケルフェライト ,  亜鉛フェライト ,  酸素発生 ,  その場観察 ,  EXAFS ,  電気化学インピーダンス ,  インピーダンススペクトル ,  X線回折 ,  相変態 ,  構造相転移 ,  原子価 ,  酸化物 ,  水酸化物 ,  アノード酸化 ,  結晶構造 ,  コバルトフェライト ,  オキシ水酸化物

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  金属酸化物及び金属カルコゲン化物の結晶構造  (BK07020Y)

タイトルに関連する用語 (8件)： 価数 ,  元素 ,  水 ,  酸化挙動 ,  X線回折 ,  X線吸収 ,  電気化学インピーダンス ,  分光