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J-GLOBAL ID：202202290734507234   整理番号：22A1036140

アルカリ溶液中での電極触媒酸素発生反応による炭酸コバルトと酸化物ナノワイヤの表面酸化【JST・京大機械翻訳】

Surface oxidation of cobalt carbonate and oxide nanowires by electrocatalytic oxygen evolution reaction in alkaline solution

著者 (2件)： Kim Kyung-Hwan (School of Advanced Materials and Chemical Engineering, Daegu Catholic University, Gyeongsan 38430, Gyeongbuk, Republic of Korea) ,  Choi Yun-Hyuk (School of Advanced Materials and Chemical Engineering, Daegu Catholic University, Gyeongsan 38430, Gyeongbuk, Republic of Korea)
資料名： Materials Research Express  (Materials Research Express)
巻： 9  号： 3  ページ： 034001 (11pp)  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5570A  ISSN： 2053-1591  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： 電極触媒水電解は水素発生のための最も環境に優しい技術であり,これは通常のアルカリ電解質中でのカソード水素発生反応(HER)とアノード酸素発生反応(OER)を含む電極反応速度論により支配される。酸化コバルト(Co_3O_4)および関連化合物は,貴金属を置換する最も効率的なOER触媒である。本研究では,OER中の炭酸コバルト(Co(CO_3)_0.5OH・0.11H_2O)およびCo_3O_4ナノワイヤの表面酸化を,1M KOHアルカリ溶液中の1000回サイクリックボルタンメトリー(CV)サイクリングの前後で,分極曲線,TafelプロットおよびX線光電子分光法(XPS)スペクトルを対比して注意深く調べた。20mA cm-2(η_20)の電流密度(j)に達するのに必要な過電圧は300°C焼成Co_3O_4で313mV,400°Cか焼Co_3O_4で350mV,500°Cか焼Co_3O_4で365mV,炭酸コバルト(Co(CO_3)_0.5OH・0.11H_2O)で373mVであった。炭酸コバルト(Co(CO_3)_0.5OH・0.11H_2O)ナノワイヤのTafel勾配は93mVdec-1で最も高く,一方,300°C焼成Co_3O_4では57mVdec-1,400°C焼成Co_3O_4では47mVdec-1,500°C焼成Co_3O_4では79mVdec-1であった。その結果,OER中のCo_3O_4内のCo2+からCo3+への酸化が検出され,OER活性を改善した。一方,アルカリ性溶液中でOER中のCo_3O_4ナノワイヤの表面上に酸化コバルトが生成し,OER活性が低下した。炭酸コバルト(Co(CO_3)_0.5OH・0.11H_2O)ナノワイヤの表面酸化では,Co3+と酸素空孔の量が増加し,O-C-Oと炭酸塩の生成が見出され,OER活性を大きく増強した。これらの知見から,電極触媒反応中の表面レドックス動力学は,電極触媒活性を高めるために重要であり,さらに,先進電極触媒の設計における今後の課題への洞察を提供できることが分かった。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 貴金属 ,  *化学反応 ,  *触媒 ,  過電圧 ,  酸化コバルト ,  曲線 ,  か焼 ,  酸化還元反応 ,  *電極触媒 ,  サイクリックボルタンメトリー ,  水素発生反応 ,  アノード ,  カソード ,  *ナノワイヤ
準シソーラス用語： *アルカリ溶液 ,  分極曲線 ,  *酸素発生反応 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (7件)： アルカリ溶液 ,  電極触媒 ,  酸素発生反応 ,  炭酸コバルト ,  酸化物 ,  ナノワイヤ ,  表面酸化