Électrocatalyse de la réduction de l'oxygène et du peroxyde d'hydrogène sur les oxydes de manganèse
Electrocatalysis of the oxygen and hydrogen peroxide reactions on manganese oxides
Электрокатализ реакций восстановления O2 и H2O2 на оксидах марганца
Réaction de réduction d’oxygène (ORR)
Électrode à disque tournant (RDE)
Électrode tournante à disque-anneau (RRDE
Cinétique de l’ORR
Électrolyte alcalin
Manganese oxides
Carbon
Oxygen reduction reaction (ORR)
Electrocatalysis
Rotating disk electrode (RDE)
Rotating ring-disk electrode (RRDE)
ORR kinetics
Alkaline electrolyte
547.1
Oxydes de manganèse
Carbone
Oxydoréduction
Électrocatalyse
Les oxydes de manganèse présentent un grand intérêt en raison de leur activité catalytique pour l'ORR (la réaction de réduction de l’oxygène) en milieu alcalin et peuvent être utilisés comme matériaux sans métaux nobles pour la cathode dans les piles à combustible. La présente thèse est consacrée à l’étude de l’activité d'oxydes de manganèse pour l’ORR. Il a été montré que Mn2O3 avec structure bixbyite a une meilleure activité catalytique vers l'ORR en milieu alcalin que les autres oxydes de manganèse étudiés. L'activité spécifique de Mn2O3 est seulement 4 fois inférieure à celle de Pt à une surtension de 0.3 V (ERH). Le lien entre la structure des oxydes de Mn et l'activité ORR est identifié: l'activité spécifique augmente exponentiellement avec le potentiel du couple redox Mn(III)/Mn(IV) de surface. Pour assurer l'activité électrocatalytique élevée de Mn2O3, il est nécessaire d'ajouter du carbone à la composition d'électrode, ainsi que de garder un potentiel supérieur à 0.7 V (ERH).
Manganese oxides are of great interest due to their catalytic activity towards the ORR (the oxygen reduction reaction) in alkaline media and can be used as noble metal-free materials for the cathode in liquid and polymer electrolyte alkaline fuel cells. The present thesis is devoted to the investigation of the ORR activity of manganese oxides. It was shown that Mn2O3 with bixbyite structure has a better catalytic activity toward the ORR in alkaline media than other investigated manganese oxide, the surface activity of Mn2O3 is only 4 times lower than that of Pt at an overvoltage of 0.3 V (RHE). The link between the structure of Mn oxides and the ORR activity is found: the specific ORR activity exponentially increases with the potential of the surface Mn(III)/Mn(IV) red-ox couple. To ensure the high electrocatalytic activity of Mn2O3, it is necessary to add carbon to the electrode composition, as well as to keep potential above 0.7 V (RHE).
Electronic Thesis or Dissertation
Text
ru
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11073922
Université de Strasbourg
Strasbourg
2018-12-31
https://theses.hal.science/tel-01930148
application/pdf
10858475
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/Ryabova_Anna_2018_ED222.pdf
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https://theses.hal.science/tel-01930148
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Ryabova
Anna
1990-02-03
RU
231502265
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2018STRAF011
https://doi.org/10.70675/8f947824z5497z459ez8c3bz9640cb553ae1
2018-05-18
Chimie physique
Strasbourg
131056549
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Doctorat
Docteur es
non
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Tsirlina
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Martemianov
Sergueï
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Bonnefont
Antoine
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063051206
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Alexander
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Martemianov
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Taran
Oxana P.
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École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
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Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
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École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
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