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J-GLOBAL ID：202202289728050661   整理番号：22A0007394

全水分解のための二機能性電極触媒としての窒素およびリンドープ多孔質炭素フレームワークへのCu_3P-Cu_2OJanusナノ粒子のグラムスケール生産【JST・京大機械翻訳】

Gram-Scale production of Cu₃P-Cu₂O Janus nanoparticles into nitrogen and phosphorous doped porous carbon framework as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting

著者 (15件)： Zhu Jinliang (Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials, School of Resources, Environment and Materials, Collaborative Innovation Center of Sustainable Energy Materials, Guangxi University, 100 Daxue Dong Road, Nanning 530004, China) ,  Jiang Enjun (Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials, School of Resources, Environment and Materials, Collaborative Innovation Center of Sustainable Energy Materials, Guangxi University, 100 Daxue Dong Road, Nanning 530004, China) ,  Wang Xueqian (Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials, School of Resources, Environment and Materials, Collaborative Innovation Center of Sustainable Energy Materials, Guangxi University, 100 Daxue Dong Road, Nanning 530004, China) ,  Pan Zhiyi (Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials, School of Resources, Environment and Materials, Collaborative Innovation Center of Sustainable Energy Materials, Guangxi University, 100 Daxue Dong Road, Nanning 530004, China) ,  Xu Xingtao (JST-ERATO Yamauchi Materials Space-Tectonics and International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science (NIMS), 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan) ,  Ma Shaojian (Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials, School of Resources, Environment and Materials, Collaborative Innovation Center of Sustainable Energy Materials, Guangxi University, 100 Daxue Dong Road, Nanning 530004, China) ,  Kang Shen Pei (Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials, School of Resources, Environment and Materials, Collaborative Innovation Center of Sustainable Energy Materials, Guangxi University, 100 Daxue Dong Road, Nanning 530004, China) ,  Pan Likun (Shanghai Key Laboratory of Magnetic Resonance, School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China) ,  Eguchi Miharu (JST-ERATO Yamauchi Materials Space-Tectonics and International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science (NIMS), 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan) ,  Eguchi Miharu (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) and School of Chemical Engineering, The University of Queensland, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Nanjundan Ashok Kumar (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) and School of Chemical Engineering, The University of Queensland, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Shapter Joe (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) and School of Chemical Engineering, The University of Queensland, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Yamauchi Yusuke (JST-ERATO Yamauchi Materials Space-Tectonics and International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science (NIMS), 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan) ,  Yamauchi Yusuke (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) and School of Chemical Engineering, The University of Queensland, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Yamauchi Yusuke (JST-ERATO Yamauchi Materials Space-Tectonics Project, Kagami Memorial Research Institute for Materials Science and Technology, Waseda University, 2-8-26 Nishiwaseda, Shinjuku-ku, Tokyo 169-0051, Japan)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 427  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： 遷移金属リン化物と酸化物は,それぞれ,電気化学的水素発生反応(HER)と酸素発生反応(OER)のための貴金属触媒への安価な代替物として herdedされている。遷移金属リン化物と酸化物を1つの触媒系に組み合わせることは,全水分解のための二機能性電極触媒を生成することができる。それでも,そのような触媒の合成は常に非常に困難である。ここでは,N,P共ドープ3D階層的多孔質炭素骨格(Cu_3P-Cu_2O/NPC)へのCu_3P-Cu_2OJanus二機能性触媒の合成について報告する。KOHによるCu2+含有イオン交換樹脂の簡単な炭化は,この優れた触媒の100グラムスケール生産を可能にした。N,Pドープ階層的多孔質炭素骨格内のJanusCu_3P-Cu_2Oヘテロ構造は,物質移動の増加,電極触媒活性の増強,およびサイクル耐久性の促進をもたらした。電極触媒として,設計したCu_3P-Cu_2O/NPCは,1M KOH中でHERとOERの両方に対して優れた二機能活性を示し,10mA cm-2の電流密度と小さなTafel勾配(62.64mV dec-1,HERで62.64mV dec-1,OERで79.02mV dec-1)に達する。より印象的なことに,Cu_3P-Cu_2O/NPC-集合電解槽は,電流密度10と50mVcm-2を達成するために,それぞれ,約1.57と1.81Vの駆動電圧を必要とし,最先端の電解槽(Pt/C||RuO_2/C)と比較して優れた電極触媒活性を示し,連続全水分解反応の1週間にわたって非常に高い安定性を示した。本研究は,高効率電極触媒の製造に関するナノ工学の重要性を強調し,将来の工業的実現のための有望な二機能性電極触媒を提供する。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： 遷移金属 ,  *窒素 ,  酸化物 ,  電解槽 ,  *ドーピング ,  電流密度 ,  *電極触媒 ,  電気化学 ,  三次元 ,  *ナノ粒子
準シソーラス用語： 貴金属触媒 ,  ヘテロ構造 ,  低価格 ,  *水分解 ,  電極触媒活性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： Janusナノ粒子 ,  多孔性炭素 ,  二機能性電極触媒 ,  全水分解

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 (8件)： 水分解 ,  二機能性電極触媒 ,  窒素 ,  多孔質炭素 ,  フレームワーク ,  ナノ粒子 ,  グラム ,  スケール