酸性およびアルカリ性溶液における酸素発生のためのルチルIrO2およびRuO2ナノ粒子の合成と活動

白金-酸化物およびルテニウム-酸化物ベースの触媒における酸素発生反応（OER）の活動は、これまでに知られている中で最も高いものの一つです。しかし、熱力学的に安定したルチルイリジウム酸化物（r-IrO2）およびルチルルテニウム酸化物（r-RuO2）のOER活動は、触媒質量または真の表面積に対して明確には定義されていません。ここでは、約6 nmのr-IrO2およびr-RuO2ナノ粒子（NPs）の合成を報告し、それらの酸性およびアルカリ性溶液におけるOER活動を調べます。r-IrO2およびr-RuO2 NPsの両方がOERに対して非常に活発であり、r-RuO2は可逆水素電極に対して1.48 Vで最大10 A/goxideを示しました。両者を比較すると、r-RuO2 NPsは酸性および塩基性溶液の両方において、r-IrO2よりもわずかに高い固有および質量OER活動を持つことがわかりました。興味深いことに、これらの酸化物NPは、市販のRu/CおよびIr/C触媒よりもOER条件下での安定性が高いことを示しました。本研究は、これらのr-RuO2およびr-IrO2 NPsが、電解装置、金属-空気電池、および光電気化学的水分解アプリケーション用の活性OER触媒の開発においてベンチマークとして機能できることを示しています。