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Enregistrement W4391639051 · doi:10.1149/ma2023-02582788mtgabs

(Keynote) Oxygen Reduction and Evolution Reactions on Faceted Mn<sub>x</sub>Co<sub>1-X</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> Nanoparticles Prepared By Induction-Coupled Plasma

2023· article· en· W4391639051 sur OpenAlex
Ana C. Tavares, Jiyun Chen, Nicolas Dumaresq, Fabiola Navarro‐Pardo, Sergei Manzhos, Nadi Braidy

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
aboutLe titre ou le résumé porte un signal canadien du lexique géographique.

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueMagnetic Properties and Synthesis of Ferrites
Établissements canadiensUniversité de SherbrookeMcGill UniversityInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésNanoparticleOxygenPlasmaMaterials scienceReduction (mathematics)Analytical Chemistry (journal)CrystallographyChemistryNanotechnologyPhysicsEnvironmental chemistryNuclear physics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Substantial research efforts are directed toward the development of precious metal-free catalysts for fuel cells, metal-air batteries and electrolyzers, because the deployment of these technologies requires the synthesis of low-cost catalysts with controlled properties in large quantities. Mixed spinel oxides are a promising class of catalytic materials for the oxygen evolution (OER) and oxygen reduction (ORR) reactions, and thus several works have been devoted to the understanding of the structure – composition – activity relationships. Examples include the correlation between activity of spinel oxides and the covalency of the bond formed between the oxygen species and the metal cation in the octahedral sites 1 , or the possible role of metal cations in the tetrahedral sites in the oxygen electrocatalysis 2 . However, studies highlighting the importance of the facet engineering on the electrocatalytic activity of spinel oxides 3 are still rare. Here, we will present our recent work on facetted nanoparticles Mn x Co 1-x Fe 2 O 4 (0 ≤ x ≤ 1) prepared by thermal plasma induction; a one step 4 , cost-effective and scalable method allowing the synthesis of large amounts (up to 30 g h -1 for 50 kW units) of uniform and crystalline nanoparticles 5 . Structural characterization by X-ray diffraction and TEM-EELS analysis showed that the mixed ferrite nanoparticles are formed by individual nanocrystals with well-defined truncated octahedron shape and with {100} and {111} facets mainly exposed, have high crystallinity, a median particle size of 40 nm and a homogeneous composition down to the atomic level. Electrochemical studies conducted in 0.1M KOH using the rotating disk electrode showed the highest activity was found for carbon black + Mn 0.5 Co 0.5 Fe 2 O 4 composite electrode: half-wave potential for oxygen reduction 140 mV more negative than that of 20 wt% Pt/C; 420 mV oxygen evolution overpotential at 10 mAcm -2 (identical to IrO 2 /C). These are among the best performances reported for ferrites considering the size of the nanocrystals. Computational studies using density functional theory used to study the adsorption of oxygen molecule on the {100} and {111} facets of both CoFe 2 O 4 and Mn 0.5 Co 0.5 Fe 2 O 4 demonstrated that the Mn 0.5 Co 0.5 Fe 2 O4 {111} surface appears to have a highest affinity for the O 2 molecule. The sites with lowest adsorption energy on each surface were identified and further analysis of O-O bond length and frequency as well as the Mulliken charge and populations confirmed the activation of the adsorbed O 2 molecule. The energy diagrams of the ORR and OER computed for both Mn 0.5 Co 0.5 Fe 2 O 4 {100} and {111} surfaces also pointed for a higher electrocatalytic activity for the {111} facet. References [1] Y. Zhou, S. Sun, C. Wei, Y. Sun, P. Xi, Z. Feng, Z. J. Xul, Adv. Mater. 31 , 1902509 (2019). [2] A. Bergmann, E. Martinez-Moreno, D. Teschner, P. Chernev, M. Gliech, J. Ferreira de Araujo, T. Reier, H. Dau and P.Strasser, Nature Commun. , 6 8625(2015). [3]J. Xiao, Q. Kuang, S. Yang, F. Xiao, S. Wang, L. Guo, Sci. Rep. , 3 , 1 (2013). 4 J. Chen et al, in preparation. [4] A.Y. Li, N. Dumaresq, A. Segalla, N. Braidy, A. Moores, ChemCatChem. , 11 , 3958,(2019) . Acknowledgements This work was financially supported by the Centre Québécois des Matériaux Fonctionnels (CQMF, program “Projets de recherche collaboratives”) and by Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC, Discovery Grants of A.C.T and N.B.). N.B. also wish to acknowledge the funding support from Canada Research Chairs program and the Plateforme de Recherche et d’Analyse des Matériaux of Université de Sherbrooke (PRAM). A.C.T. and S.M. acknowledge the support from Compute Canada (www.computecanada.ca) supercomputing facility. J.C. acknowledges the financial support from Fonds de Recherche du Québec – Nature et Technologie (FRQNT, PhD scholarship “Énergie #286570 ” ).

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies, Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,012
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0020,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,001

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.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,228
Écart entre enseignants0,209 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle