Operando spectroelectrochemistry of redox state kinetics in water-oxidation IrOx electrocatalysts
Notice bibliographique
Résumé
Hydrous iridium oxides (IrOx) are the best oxygen evolution electrocatalysts available for operation in acidic environments. In this study, we employ time-resolved operando spectroelectrochemistry to investigate the redox states kinetics of IrOx electrocatalyst films for both water and hydrogen peroxide oxidation. Three different redox species involving Ir3+, Ir4+ and Ir4.x are identified spectroscopically and their concentrations are quantified as a function of applied potential. The generation of Ir4.x+ states is found to be the potential determining step for catalytic water oxidation, whilst H2O2 oxidation is observed to be driven by the generation of Ir4+ states. The reaction kinetics for water oxidation, determined from the optical signal decays at open circuit, accelerate from ~ 20 s to <0.5 s with increasing applied potential above 1.3V vs. RHE (i.e. TOFs per active Ir state increasing from 0.05 to 2 s-1). In contrast, the reaction kinetics for H2O2 are found to be almost independent of the applied potential (increasing from 0.1-0.3 s-1 over a wider potential window), indicative of a first order reaction mechanism. These spectroelectrochemical data quantify the increase of both the density of active Ir4.x+ states and the TOFs of these states with applied positive potential, resulting in the observed sharp turn on of catalytic water oxidation current. We reconcile these data with the broader literature while providing a new kinetic insight into IrOx electrocatalytic reaction mechanisms, indicating a first order reaction mechanism for H2O2 oxidation driven by Ir4+ states, and a higher order reaction mechanism involving the co-operative interaction of multiple Ir4.x+ states for water oxidation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».