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Mechanochemical Synthesis as a Greener Way to ProduceIron-based Oxygen Reduction Catalysts

  • Iron-based catalysts have been reported manifold and studied as platinum group metal (PGM) free alternatives for the catalysis of the oxygen reduction reaction (ORR). However, their sustainable preparation by greener synthesis approaches is usually not discussed. In this work, we propose a new method for the sustainable preparation of such catalysts by using a mechanochemical approach, with no solvents and non-toxic chemicals. The materials obtained from low temperature carbonization (700 °C) exhibit considerable and stable catalytic performance for ORR in alkaline medium. A catalyst obtained from iron hydroxide, tryptophan, dicyandiamide, and ammonium nitrate shows the best electrocatalytic Performance with an overpotential of 921 mV vs. RHE at 0.1 mA/cm2 and an electron transfer number of 3.4.

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Autor*innen:M. GernhardORCiD, Max RautenbergORCiD, G. Hörner, B. WeberORCiD, Franziska EmmerlingORCiD, C. RothORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Weinheim-VCH GmbH
Jahrgang/Band:647
Ausgabe/Heft:22
Erste Seite:2080
Letzte Seite:2087
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:AEMFC; Mössbauer Spectroscopy; Oxygen Reduction Reaction; PGM-free catalyst; Sustainable Synthesis
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
DOI:10.1002/zaac.202100194
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-535326
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:18.10.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:18.10.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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