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Electrolysis of water on oxide surfaces

化学 氧化物 电解 电化学 金红石 密度泛函理论 金属 催化作用 电解水 无机化学 阳极 电解质 结合能 分解水 过渡金属 氧气 析氧 电极 物理化学 计算化学 有机化学 原子物理学 物理 光催化
作者
Jan Rossmeisl,Zheng‐Wang Qu,Hui Zhu,Geert–Jan Kroes,Jens K. Nørskov
出处
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry [Elsevier]
卷期号:607 (1-2): 83-89 被引量:2452
标识
DOI:10.1016/j.jelechem.2006.11.008
摘要

In this paper, density functional theory (DFT) calculations are performed to analyze the electrochemical water-splitting process producing molecular oxygen (O2) and hydrogen (H2). We investigate the trends in the electro-catalytic properties of (1 1 0) surfaces of three rutile-type oxides (RuO2, IrO2, and TiO2). The two first of these oxide anodes show lower O2-evolving over-potentials than metal anodes, due to weak O binding but strong hydroxyl (HO∗) binding on the surface. Furthermore, the binding energies of O, HO, and HOO on the (1 1 0) surfaces fulfill universal linear relations similar to those found on metal surfaces.
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