Ru、Ir、およびPt触媒における電気触媒酸素発生反応 (OER)：ナノ粒子とバルク材料の比較研究

電気触媒酸素発生反応（OER）における炭素支持のRu、Ir、およびPtナノ粒子および対応するバルク材料の内因性触媒活性と耐久性を調査するための比較研究が実施されました。ナノ粒子およびバルク材料の電気化学的表面特性は、表面感度のあるサイクリックボルタンメトリーによって研究されました。各金属のナノ粒子とバルク材料に対して基本的に類似したボルタンメトリック特徴が観察されたにもかかわらず、酸化化学の変化を強調するいくつかの違いが明らかになりました。電気化学的結果に基づいて、Ruナノ粒子がバルクRu材料と比較して低いパッシベーションポテンシャルを示すことを実証しました。Irナノ粒子は、対応するバルク材料とは対照的に、電圧サイクリング中にボルタンメトリックな金属特性を完全に失いました。最後に、Ptナノ粒子はバルクPtと比較して酸素親和性が増すことを示しました。OER性能に関しては、ナノスケーリングの最も顕著な影響がRuおよびPt触媒に特定されました。特に、Ruナノ粒子は、適用されたOERポテンシャルで強い腐食を受け、そのためOERを持続できませんでした。Ptナノ粒子は、最初からOER活性が低く、対応するバルクPt触媒とは対照的に、適用されたOER安定性プロトコル中に完全に非活性化されました。Irナノ粒子とバルク材料のOER活性と耐久性が比較可能であることを強調します。したがって、Irナノ粒子はナノスケールのOER触媒として高い可能性を提供します。