ऑक्सीजन कमी के लिए बढ़ी हुई इलेक्ट्रोकैटेलिटिक गतिविधि के साथ आकार-नियंत्रित MnO2 नैनोसंरचनाओं का संश्लेषण

इस कार्य में, तीन प्रकार की MnO2 नैनोसंरचनाएँ, अर्थात्, माइक्रोस्फीयर/नैनोशीट कोर−कोरोना पदानुक्रमित आर्किटेक्चर, एक-आयामी (1D) नैनोरोड, और नैनोट्यूब, को सरल हाइड्रोथर्मल प्रक्रिया का उपयोग करके संश्लेषित किया गया है। गठन तंत्रों को तर्कसंगत बनाया गया है। सामग्रियों को एक्स-रे विवर्तन, ब्रुनाउर−इमेट्ट−टेलर स्पेक्ट्रोमेट्री, फील्ड-इमिशन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, ऊर्जा विवर्तन स्पेक्ट्रोस्कोपी, और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा पूरी तरह से वर्णित किया गया है। माइक्रोस्फीयर/नैनोशीट कोर−कोरोना पदानुक्रमित संरचनाएँ परतदार बर्नेसाइट प्रकार के MnO2 हैं, जबकि 1D नैनोरोड और नैनोट्यूब α-MnO2 चरण के हैं। इन MnO2 नैनोसंरचनाओं का उपयोग ऑक्सीजन कमी प्रतिक्रियाओं के लिए आकार/चरण-निर्भर इलेक्ट्रोकैटेलिटिक गुणों का अध्ययन करने के लिए मॉडल प्रणाली के रूप में किया गया है, जिसे चक्रीय और रैखिक स्वीप वोल्टेमेट्री द्वारा जांचा गया है। यह पाया गया कि α-MnO2 नैनोरोड/ट्यूब बर्नेसाइट प्रकार के MnO2 कोर−कोरोना स्फेरों की तुलना में काफी बढ़ी हुई इलेक्ट्रोकैटेलिटिक गतिविधि रखते हैं, जबकि बाद के पास बहुत अधिक विशिष्ट सतही क्षेत्र होता है। इलेक्ट्रोकैटेलिटिक गतिविधि में बड़े अंतर को क्रिस्टल संरचना, ऑक्सीजन अवशोषण मोड, और उजागर क्रिस्टल पहलुओं के संदर्भ में चर्चा की गई है।