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作者:李佳;袁仲纯;姚梦琴;刘飞;马俊;
单位:贵州大学化学与化工学院;
摘要:在二氧化锰(MnO_2)中引入杂原子是调整电化学水氧化催化活性位点的有效方法。在电催化析氧反应(OER)中,虽然已经研究出了许多MnO_2的改性方法,但很少有研究以MnO_2为主体,讨论MnO_2晶型对催化活性的影响。基于此,本文制备了4种晶型的MnO_2(α-MnO_2、β-MnO_2、γ-MnO_2和δ-MnO_2),并系统地研究了Ru加入MnO_2制备得到的催化剂(x-MnO_2-Ru)的OER性能。线性扫描伏安法和计时电位法测试结果表明,β-MnO_2在Ru加入后得到的催化剂(β-MnO_2-Ru)电化学性能最佳,在电流密度为10 mA·cm~(-2)时拥有300 mV的较低过电位,而且运行24 h后仍保持较好的催化活性。结合表征发现,β-MnO_2-Ru具有较多的Mn~(3+)和缺陷氧空位,从而具有优异的电催化性能。
关键词:二氧化锰;;多晶型;;钌;;析氧反应;;电解水;;催化活性;;电流密度
基金资助:铜仁市科技局科技支撑计划([2021]16);; 贵州能矿锰业集团有限公司产学研合作项目;; 贵州大学实验室开放项目(SYSKF2023-041)