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J-GLOBAL ID：202202285308924113   整理番号：22A1120088

酸性媒体中の全水分解のための効率的な電極触媒活性を有するLa-RuO_2ナノ結晶:Laドーピングと酸素空孔の相乗効果【JST・京大機械翻訳】

La-RuO₂ nanocrystals with efficient electrocatalytic activity for overall water splitting in acidic media: Synergistic effect of La doping and oxygen vacancy

著者 (5件)： Wu Yun (Shanxi Key Laboratory of Gas Energy Efficient and Clean Utilization, College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, PR China) ,  Yao Rui (Shanxi Key Laboratory of Gas Energy Efficient and Clean Utilization, College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, PR China) ,  Zhao Qiang (Shanxi Key Laboratory of Gas Energy Efficient and Clean Utilization, College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, PR China) ,  Li Jinping (Shanxi Key Laboratory of Gas Energy Efficient and Clean Utilization, College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, PR China) ,  Liu Guang (Shanxi Key Laboratory of Gas Energy Efficient and Clean Utilization, College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, PR China)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 439  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0723A  ISSN： 1385-8947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 酸素発生反応(OER)と水素発生反応(HER)の両方のためのプロトン交換膜(PEM)水電解槽における高性能で耐久性のあるRu系電極触媒の開発は,酸性媒体中での厳しい触媒腐食と高い反応過電圧のため,大きな挑戦のままである。ここでは,LaドープRuO_2ナノ結晶におけるヘテロ原子ドーピングと酸素空孔を効果的に組み合わせる相乗的戦略を報告したが,これは,水熱で,そして,効率的に全体的な水分解を狙ったアニーリングプロセスによって成功裏に実現した。得たLaドープRuO_2ナノ結晶は0.5M H_2SO_4電解質中での堅牢な長期安定性と共に10mA/cm2の電流密度でOERに対して208mVの超低過電圧とHERに対して71mVの優れた電極触媒性能を示し,これは裸のRuO_2電極触媒よりも過電圧において222と15mV低い。さらに,LaドープRuO_2ナノ結晶は,1.53Vのセル電圧のみを必要とし,全体の水分解反応を駆動し,顕著な安定性を示した。さらに,密度汎関数理論(DFT)計算は,Laドーピングと酸素空孔工学の相乗効果が,Ru活性部位のdバンド中心を調整し,中間状態のGibbs自由エネルギーを最適化し,その結果,RuO_2の活性を増強することを明らかにした。非常に強化された酸電極触媒のための異原子価ドーピングと空孔工学のそのような相乗的戦略は,酸性媒体中での全体的な水分解に向けた効率的な電極触媒を探索するための重要な参照値を提供するかもしれない。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *空格子点 ,  最適化 ,  焼なまし ,  *ランタン ,  *ルテニウム ,  過電圧 ,  活性部位 ,  原子価 ,  *ドーピング ,  *媒質 ,  *電極触媒 ,  ロバスト性 ,  *ナノ結晶
準シソーラス用語： *酸素空格子点 ,  *水分解 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 水分解 ,  酸性媒体 ,  LaドープRuO_2 ,  酸素空孔 ,  電極触媒

分類 (2件)： 触媒操作  (XE01050T) ,  下水,廃水の化学的処理  (SC03050W)

タイトルに関連する用語 (9件)： 酸性 ,  媒体 ,  水分解 ,  電極触媒活性 ,  La ,  ナノ結晶 ,  ドーピング ,  酸素空孔 ,  相乗効果