Synthesis and characterization of model nanoscale material systems for electrocatalysis application

  • In this dissertation, I synthesized electrocatalysts for 2-propanol oxidation and CO\(_2\) electro-reduction in order to tune activity and selectivity via inverse micelle encapsulation leading to well-dispersed Au nanoparticles and pre-plasma treatments of Ag surface, respectively. Structural information (size and shape) and chemical state of the prepared catalysts were investigated via a variety of surface science microscopy and spectroscopy techniques including AFM, SEM, TEM and XPS. The \(\textit {in situ}\) and \(\it operando\) characterization showed insights on dynamic catalytic mechanism and the parameters influencing reactivity and lifetime of the catalysts. My work discusses the role of low-coordinated site, surface roughness and the presence of metal cationic species in electrocatalytic performance. With these fundamental insights, this dissertation provides valuable information on how to design stable and efficient electrocatalysts.
  • In dieser Dissertation wurden strukturelle Informationen (Größe und Form) und der chemische Zustand der hergestellten Katalysatoren mittels verschiedener oberflächenwissenschaftlicher Mikroskopie- und Spektroskopietechniken einschließlich AFM, SEM, TEM und XPS untersucht. Die \(\it In-situ\)- und \(\textit Operando\)-Charakterisierung zeigte Einblicke in den dynamischen katalytischen Mechanismus und in Parameter, die die Reaktivität und Lebensdauer der Katalysatoren beeinflussen. Meine Arbeit diskutiert die Rolle von niedrig-koordinierten Plätzen, Oberflächenrauhigkeit und dem Vorhandensein von kationischen Metallspezies in der elektrokatalytischen Leistung. Mit diesen grundlegenden Einsichten liefert diese Dissertation wertvolle Informationen darüber, wie stabile und effiziente Elektrokatalysatoren entworfen werden können.

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Metadaten
Author:Yong-Wook ChoiGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-67088
DOI:https://doi.org/10.13154/294-6708
Referee:Beatriz Roldán CuenyaGND, Wolfgang SchuhmannORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2019/11/12
Date of first Publication:2019/11/12
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Date of final exam:2018/07/16
Creating Corporation:Fakultät für Chemie und Biochemie
GND-Keyword:Elektrokatalyse; Katalysator; Analyse; In-situ; Synthese
Institutes/Facilities:Institut für Experimentalphysik IV
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie
faculties:Fakultät für Chemie und Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht