Oxygen Evolution Catalyzed by Nickel–Iron Oxide Nanocrystals with a Nonequilibrium Phase
Notice bibliographique
Résumé
Mixed nickel-iron oxides are of great interest as electrocatalysts for the oxygen evolution reaction (OER), the kinetically challenging half-reaction required for the generation of hydrogen gas from water via electrolysis. Previously, we had reported the synthesis of single crystal, soluble nickel-iron oxide nanoparticles over a wide range of nickel:iron compositions, with a metastable cubic rock salt phase ([Ni,Fe]O) that can be isolated despite the low solubility of iron in cubic nickel oxide at ambient temperatures. Here, activity for OER was examined, catalyzed by these [Ni,Fe]O nanoparticles integrated with indium tin oxide (ITO) electrodes. Because the as-prepared [Ni,Fe]O nanoparticles are oleate-capped, the surface ligands needed to be removed to induce adherence to the ITO substrate, and to enable charge transfer and contact with water to enable OER catalysis. Two different approaches were taken to reduce or eliminate the coverage of oleate ligands in these films: UV irradiation (254 nm) and air plasma. UV irradiation proved to lead to better results in terms of stable and OER-active films at pH 13. Kinetic analysis revealed that the Tafel slopes of these nanoparticle [Ni,Fe]O OER electrodes were limited by the electrochemical surface area and were found to be within the range of 30 to 50 mV/decade. Across the four compositions of Ni:Fe studied, from 24:76 to 88:12, the observed overpotential at 10 mA/cm2 for the OER in basic conditions decreased from 0.47 to 0.30 V as the proportion of nickel increased from 24% to 88%.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».