Low-Temperature controlled synthesis of nanocast mixed metal oxide spinels for enhanced OER activity

过电位 煅烧 材料科学 催化作用 氧化物 化学工程 尖晶石 析氧 氧化钴 过渡金属 分解水 多孔性 烧结 无机化学 电极 冶金 化学 电化学 物理化学 复合材料 光催化 工程类 生物化学
作者
Patrick Guggenberger,Tatiana Priamushko,Prathamesh Patil,Justyna Florek,Daniel Garstenauer,Andreas Mautner,Jae Won Shin,Ryong Ryoo,Christian M. Pichler,Freddy Kleitz
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:661: 574-587 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.01.056
摘要

The controlled cation substitution is an effective strategy for optimizing the density of states and enhancing the electrocatalytic activity of transition metal oxide catalysts for water splitting. However, achieving tailored mesoporosity while maintaining elemental homogeneity and phase purity remains a significant challenge, especially when aiming for complex multi-metal oxides. In this study, we utilized a one-step impregnation nanocasting method for synthesizing mesoporous Mn-, Fe-, and Ni-substituted cobalt spinel oxide (Mn0.1Fe0.1Ni0.3Co2.5O4, MFNCO) and demonstrate the benefits of low-temperature calcination within a semi-sealed container at 150–200 °C. The comprehensive discussion of calcination temperature effects on porosity, particle size, surface chemistry and catalytic performance for the alkaline oxygen evolution reaction (OER) highlights the importance of humidity, which was modulated by a pre-drying step. The catalyst calcined at 170 °C exhibited the lowest overpotential (335 mV at 10 mA cm−2), highest current density (433 mA cm−2 at 1.7 V vs. RHE, reversible hydrogen electrode) and further displayed excellent stability over 22 h (at 10 mA cm−2). Furthermore, we successfully adapted this method to utilize cheap, commercially available silica gel as a hard template, yielding comparable OER performance. Our results represent a significant advance in the cost-efficient large-scale preparation of complex multi-metal oxides for catalytic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
调皮雨灵完成签到 ,获得积分10
1秒前
hao完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助沙漠大雕采纳,获得10
2秒前
zhq发布了新的文献求助10
2秒前
尛诺完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
芒果发布了新的文献求助10
5秒前
mm发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Willer完成签到,获得积分10
6秒前
上官若男应助aiyawy采纳,获得10
8秒前
二十五完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
小马甲应助WN采纳,获得10
9秒前
youlico完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
12秒前
丁丁猫发布了新的文献求助10
13秒前
八里完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
guard发布了新的文献求助10
15秒前
qy完成签到,获得积分10
18秒前
星辰大海应助Steven采纳,获得10
19秒前
方法发布了新的文献求助10
20秒前
Orange应助天玄一刀采纳,获得10
21秒前
彭于晏应助Billie采纳,获得10
22秒前
风清扬发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
李健应助小石头采纳,获得10
24秒前
26秒前
小马甲应助欢喜的跳跳糖采纳,获得10
27秒前
27秒前
酷波er应助哈哈哈采纳,获得10
27秒前
xiaoshi发布了新的文献求助30
28秒前
淡淡博发布了新的文献求助10
28秒前
吴能文发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
28秒前
可爱的函函应助mm采纳,获得10
29秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3962893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3508839
关于积分的说明 11143458
捐赠科研通 3241757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791651
邀请新用户注册赠送积分活动 873058
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803579