Nanoscale manganese oxide and manganese oxide-carbon hybrid materials for water electrolysis
- Das vorrangige Ziel dieser Arbeit bestand in der Entwicklung Mangan-basierter Elektrokatalysatoren für die alkalische Sauerstoffentwicklung (OER). Wegen ihrer geringen Leitfähigkeiten wurden die Manganoxide auf elektrisch gut leitenden und funktionalisierten mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (CNT) abgeschieden. Die Untersuchung der Metall-Träger-Wechselwirkung durch stark oxidierende und reduzierende Atmosphären ergab, dass der Oxidationszustand der MnO\(_x\)-Partikel auf NCNTs im Vergleich zu OCNTs leichter zu variieren war. Hoch dispergiertes birnessit-artiges \(\delta\)-MnO\(_2\) wurde oxidativ mittels Cäsiumpermanganat abgeschieden und führte zu einem sehr aktiven Katalysator, welcher 10 mA cm\(^{-2}\) bei 1.61 V erreichte. Das Potential bei 10 mA cm\(^{-2}\) des für die elektrochemische OER vielversprechendsten kryptomelan-artigen \(\alpha\)-MnO\(_2\) konnte durch thermische Behandlung in Helium um 60 mV verringert werden, was auf eine partielle Reduktion von Mn\(^{4+}\) zu Mn\(^{3+}\) in der Struktur zurückgeführt wurde.
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| Author: | Hendrik AntoniGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-67630 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-6763 |
| Subtitle (English): | synthesis, characterization and elektrocatalysis |
| Referee: | Martin MuhlerORCiDGND, Wolfgang SchuhmannORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2019/11/26 |
| Date of first Publication: | 2019/11/26 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie |
| Date of final exam: | 2018/11/30 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
| GND-Keyword: | Manganoxide; Kohlenstoff-Nanoröhre; Elektrokatalyse; Elektrolyse; Energiespeicherung |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Technische Chemie, Laboratory of Industrial Chemistry |
| Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie |
| faculties: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
