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J-GLOBAL ID：202202233071137764   整理番号：22A0727818

Fe配位環境,Fe取込Ni(OH)_2相及び金属コアは酸素発生反応のための活性及び安定ナノ粒子触媒への重要な構造成分である【JST・京大機械翻訳】

Fe Coordination Environment, Fe-Incorporated Ni(OH)₂ Phase, and Metallic Core Are Key Structural Components to Active and Stable Nanoparticle Catalysts for the Oxygen Evolution Reaction

著者 (10件)： Acharya Prashant (Ralph E. Martin Department of Chemical Engineering, University of Arkansas, Arkansas, United States) ,  Manso Ryan H. (Department of Chemistry & Biochemistry, University of Arkansas, Arkansas, United States) ,  Hoffman Adam S. (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, California, United States) ,  Bakovic Sergio I. Perez (Ralph E. Martin Department of Chemical Engineering, University of Arkansas, Arkansas, United States) ,  Kekedy-Nagy Laszlo (Ralph E. Martin Department of Chemical Engineering, University of Arkansas, Arkansas, United States) ,  Kekedy-Nagy Laszlo (Department of Electrical and Computer Engineering, Concordia University, Quebec, Canada) ,  Bare Simon R. (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, California, United States) ,  Chen Jingyi (Department of Chemistry & Biochemistry, University of Arkansas, Arkansas, United States) ,  Greenlee Lauren F. (Ralph E. Martin Department of Chemical Engineering, University of Arkansas, Arkansas, United States) ,  Greenlee Lauren F. (Department of Chemical Engineering, Pennsylvania State University, Pennsylvania, United States)
資料名： ACS Catalysis  (ACS Catalysis)
巻： 12  号： 3  ページ： 1992-2008  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5035A  ISSN： 2155-5435  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： バイメタル鉄-酸化ニッケル/水酸化物(FeNiO-(H)_x)ナノ触媒は,アルカリ酸素発生反応(OER)電極触媒のための非貴金属候補として浮上している。しかし,電極触媒合成ルートの役割,および結果としての電極触媒モルフォロジーとナノスケール構造に関して,ファラデーOER電圧環境を受けるとき,オペランド原子スケール構造を決定する際に,まだ重要な未解決の疑問がある。ここでは,2つのナノ粒子FeNiO-(H)_x電極触媒とそれらの異なる化学構造について,関連するOER条件でのオペランドX線吸収分光法(XAS)研究を用いて報告した。2つの二金属ナノ粒子電極触媒を水性(NP-aq)対油ベース(NP-油)合成ルートを用いて合成したが,合成的に類似の表面化学をもたらした。Operando XASの結果は,Niがα-Ni-(OH)_2のγ-NiOOHへの変態を暗示する初期+2酸化状態から+3/+4状態へ酸化することを示唆する。酸化状態の変化は電圧依存性であり,NP-aqとNP-油ナノ粒子の両方で起こる。Feの酸化状態変化はないが,Fe配位環境は電圧と共に変化する。NP-aqナノ粒子はFe3+T_d間のFe配位遷移をもたらし,合成したままおよび0.8~0.9V vs Ag/AgCl条件,および0V vs Ag/AgClで観測されるFe3+O_hの間に観察され,一方NP-油ナノ粒子は配位環境においてより微妙な変化を伴う非常に安定なFe3+O_h配位をもたらした。このFe配位遷移の電圧依存性はナノ粒子依存性であり,NP-aqナノ粒子は0.7V対Ag/AgClで劇的に転移するが,NP-油ナノ粒子は0.1V対Ag/AgClでゆっくりと開始する。さらに,両方のナノ粒子材料に対してFe-OとNi-O結合距離の短縮が生じたが,NP-aq対NP-油では変化の大きさは異なり,ナノ粒子構造が印加電位下で独特の変化をもたらすことを示唆した。拡張X線吸収微細構造(EXAFS)分析は,NP-aq対NP-油,金属FeおよびNiのNP-aqのFe種に対する明確な化学的環境,および両ナノ粒子に対する水酸化物相中のNiを主に示した。NP-aqは,NP-油と比較して,OER中の活性及び安定性の改善をもたらし,Fe3+O_h→T_d遷移,金属コア及びシェル中の優勢なFe取込Ni-(OH)_2相がOER性能に重要であることを示唆した。本研究は,電気化学環境およびナノ粒子電極触媒の合成形態の両方が,操作化学構造および構造-性能関係を決定する際に重要であることを明らかにした。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電圧 ,  貴金属 ,  *化学反応 ,  *鉄 ,  *ニッケル ,  *触媒 ,  酸化ニッケル ,  水酸化物 ,  電極触媒 ,  モルフォロジー ,  *ナノ粒子
準シソーラス用語： 酸化状態 ,  ナノスケール ,  ナノ触媒 ,  *酸素発生反応 ,  オペランド , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： アルカリ酸素発生反応 ,  鉄-ニッケル酸化物 ,  ナノ粒子 ,  電極触媒 ,  オペランドX線吸収分光法

分類 (1件)： 電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (9件)： Fe ,  環境 ,  取込 ,  Ni ,  コア ,  酸素発生反応 ,  活性 ,  ナノ粒子 ,  触媒