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Influence of Temperature on the Performance of Carbon- and ATO-supported Oxygen Evolution Reaction Catalysts in a Gas Diffusion Electrode Setup
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2023-05-22 , DOI: 10.1021/acscatal.3c01193 Aline Bornet 1 , Rebecca Pittkowski 2 , Tobias M Nielsen 2 , Etienne Berner 1 , Annabelle Maletzko 3 , Johanna Schröder 1 , Jonathan Quinson 2, 4 , Julia Melke 3 , Kirsten M Ø Jensen 2 , Matthias Arenz 1
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2023-05-22 , DOI: 10.1021/acscatal.3c01193 Aline Bornet 1 , Rebecca Pittkowski 2 , Tobias M Nielsen 2 , Etienne Berner 1 , Annabelle Maletzko 3 , Johanna Schröder 1 , Jonathan Quinson 2, 4 , Julia Melke 3 , Kirsten M Ø Jensen 2 , Matthias Arenz 1
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State-of-the-art industrial electrocatalysts for the oxygen evolution reaction (OER) under acidic conditions are Ir-based. Considering the scarce supply of Ir, it is imperative to use the precious metal as efficiently as possible. In this work, we immobilized ultrasmall Ir and Ir0.4Ru0.6 nanoparticles on two different supports to maximize their dispersion. One high-surface-area carbon support serves as a reference but has limited technological relevance due to its lack of stability. The other support, antimony-doped tin oxide (ATO), has been proposed in the literature as a possible better support for OER catalysts. Temperature-dependent measurements performed in a recently developed gas diffusion electrode (GDE) setup reveal that surprisingly the catalysts immobilized on commercial ATO performed worse than their carbon-immobilized counterparts. The measurements suggest that the ATO support deteriorates particularly fast at elevated temperatures.
中文翻译：
温度对气体扩散电极装置中碳和 ATO 负载的析氧反应催化剂性能的影响
用于酸性条件下析氧反应 (OER) 的最先进工业电催化剂是基于 Ir 的。考虑到 Ir 的稀缺供应，必须尽可能有效地使用贵金属。在这项工作中，我们固定了超小 Ir 和 Ir 0.4 Ru 0.6两个不同载体上的纳米粒子以最大化它们的分散。一种高表面积碳载体可作为参考，但由于缺乏稳定性，技术相关性有限。另一种载体，锑掺杂氧化锡 (ATO)，已在文献中提出作为 OER 催化剂可能更好的载体。在最近开发的气体扩散电极 (GDE) 装置中进行的温度依赖性测量表明，令人惊讶的是，固定在商业 ATO 上的催化剂比固定碳的催化剂表现更差。测量结果表明，ATO 载体在高温下劣化得特别快。
更新日期：2023-05-22
中文翻译：
温度对气体扩散电极装置中碳和 ATO 负载的析氧反应催化剂性能的影响
用于酸性条件下析氧反应 (OER) 的最先进工业电催化剂是基于 Ir 的。考虑到 Ir 的稀缺供应，必须尽可能有效地使用贵金属。在这项工作中，我们固定了超小 Ir 和 Ir 0.4 Ru 0.6两个不同载体上的纳米粒子以最大化它们的分散。一种高表面积碳载体可作为参考，但由于缺乏稳定性，技术相关性有限。另一种载体，锑掺杂氧化锡 (ATO)，已在文献中提出作为 OER 催化剂可能更好的载体。在最近开发的气体扩散电极 (GDE) 装置中进行的温度依赖性测量表明，令人惊讶的是，固定在商业 ATO 上的催化剂比固定碳的催化剂表现更差。测量结果表明，ATO 载体在高温下劣化得特别快。
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