【48812】二氧化锰电解水催化剂在酸性环境中“稳了”
发布时间： 2024-05-13 来源：矿筛网滤芯
本报讯（见习记者孙丹宁）中国科学院大连化学物理研讨所研讨员肖建平团队与日本理化学研讨所研讨员李爱龙、教授中村龙平团队，在电解水资料规划研讨中获得新进展。他们制备了不同晶格氧结构的γ-二氧化锰（MnO2）资料，获得了安培级电流密度的电解水活性，一起该资料在酸性环境中完成了超长电解稳定性。相关研讨成果近来发表于《天然-催化》。
制备酸性条件下具有高活性和高稳定性的非贵金属电催化水氧化（OER）催化剂是清洁动力使用领域中的研制要点。在前期工作中，肖建平团队与合作者经过理论核算解说了不同OER催化剂的活性、稳定性趋势及反响机理，获得了一系列研讨成果。
在γ-MnO2催化剂中，存在着两种不同的晶格氧，即平面配位结构（Opla）和三角锥配位结构（Opyr）的晶格氧。在该研讨中，肖建平团队经过构建不同Opla含量的γ-MnO2模型，研讨了γ-MnO2稳定性与Opla含量的联系。关于γ-MnO2的溶解，团队提出了Opla和Opyr两种溶解机理，并经过热力学核算对比了两种机理的反响能变，发现了Opla和Opyr的羟基化分别是两种机理的约束过程。团队经过电化学能垒核算证明，Opla比Opyr更难溶解，阐明添加Opla含量能大大的提高γ-MnO2的稳定性。
经过核算不同Opla含量γ-MnO2的溶解速率，研讨团队对γ-MnO2的稳定性趋势做了半定量解析，为高稳定性OER催化剂的规划供给了理论见地。