Correlación entre conductividad y actividad de la reacción de evolución de oxígeno en óxidos de perovskita CaMnO, CaSrMnO y SrMnO
Autores: Martinson, Amara; Guinn, Mandy; Mortensen, Peter; Hona, Ram Krishna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Correlación entre conductividad y actividad de la reacción de evolución de oxígeno en óxidos de perovskita CaMnO, CaSrMnO y SrMnO
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
óxidos de perovskita
Reacción de evolución de oxígeno
Conductividad
Actividad catalítica
Propiedades electrocatalíticas
Estado de oxidación de Mn
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los óxidos de perovskita CaMnO, CaSrMnO y SrMnO fueron sintetizados en aire utilizando un método de estado sólido, y se estudiaron sus propiedades estructurales, eléctricas y electrocatalíticas en relación con su rendimiento en la reacción de evolución del oxígeno (OER). La titulación yodométrica mostró valores de 0.05, 0.05 y 0.0, respectivamente, lo que indica que el Mn está predominantemente en el estado de oxidación 4+ en todos los materiales, en concordancia con informes anteriores. Se realizó una caracterización detallada utilizando difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), titulación yodométrica y mediciones de conductividad a temperatura variable. Las mediciones de CC de cuatro puntas revelaron que CaMnO ( = 0.05) tiene un comportamiento semiconductivo en un rango de temperatura de 25 grados Celsius a 300 grados Celsius, atribuyendo su mayor conductividad a la actividad polarónica. Se empleó voltametría cíclica (CV) en 0.1 M de KOH para evaluar el rendimiento catalítico de OER, lo que se correlacionó con la conductividad a temperatura ambiente. CaMnO mostró una actividad catalítica superior, seguida por CaSrMnO y SrMnO, demostrando que una mayor conductividad mejora el rendimiento de OER. La tendencia de conductividad, CaMnO > CaSrMnO > SrMnO, se alinea con la actividad de OER, subrayando una conexión directa entre las propiedades de transporte electrónico y la eficiencia catalítica dentro de esta serie.
Descripción
Los óxidos de perovskita CaMnO, CaSrMnO y SrMnO fueron sintetizados en aire utilizando un método de estado sólido, y se estudiaron sus propiedades estructurales, eléctricas y electrocatalíticas en relación con su rendimiento en la reacción de evolución del oxígeno (OER). La titulación yodométrica mostró valores de 0.05, 0.05 y 0.0, respectivamente, lo que indica que el Mn está predominantemente en el estado de oxidación 4+ en todos los materiales, en concordancia con informes anteriores. Se realizó una caracterización detallada utilizando difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), titulación yodométrica y mediciones de conductividad a temperatura variable. Las mediciones de CC de cuatro puntas revelaron que CaMnO ( = 0.05) tiene un comportamiento semiconductivo en un rango de temperatura de 25 grados Celsius a 300 grados Celsius, atribuyendo su mayor conductividad a la actividad polarónica. Se empleó voltametría cíclica (CV) en 0.1 M de KOH para evaluar el rendimiento catalítico de OER, lo que se correlacionó con la conductividad a temperatura ambiente. CaMnO mostró una actividad catalítica superior, seguida por CaSrMnO y SrMnO, demostrando que una mayor conductividad mejora el rendimiento de OER. La tendencia de conductividad, CaMnO > CaSrMnO > SrMnO, se alinea con la actividad de OER, subrayando una conexión directa entre las propiedades de transporte electrónico y la eficiencia catalítica dentro de esta serie.