MARC

 008260311s2025        us                                    eng  d
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■040    ▼aMiAaPQD▼beng▼cMiAaPQD▼erda
■082    ▼a541
■1001  ▼aMarquez  Montes,  Raul  A.▼eauthor.
■24510▼aEffects  of  the  Reaction  Environment  on  the  Performance  of  Electrocatalysts  for  Liquid  Alkaline  Water  Electrolysis  ▼cRaul  A  Marquez  Montes
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Texas  at  Austin▼c2025
■264  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a1  electronic  resource  (720  pages)
■336    ▼atext▼btxt▼2rdacontent
■337    ▼acomputer▼bc▼2rdamedia
■338    ▼aonline  resource▼bcr▼2rdacarrier
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisors:  Mullins,  Charles  Buddie    Committee  members:  Resasco,  Joaquin;  Ren,  Hang;  Rose,  Michael  J.;  Sanchez,  Victor  H.  Ramos.
■5021  ▼bPh.D.▼cThe  University  of  Texas  at  Austin▼d2025.
■520    ▼aLiquid  alkaline  water  electrolysis  (LAWE)  is  a  well-established  technology  for  producing  hydrogen  gas  from  water.  However,  this  technology  faces  significant  challenges  dictated  by  the  reaction  environment-ranging  from  fundamental  processes  at  the  electrode-electrolyte  interface  to  technical  issues  such  as  gas  bubble  removal.  This  thesis  describes  the  influence  of  seven  intrinsic  and  extrinsic  aspects  that  govern  LAWE  performance:  the  reconstruction  of  oxygen  evolution  reaction  (OER)  electrocatalysts;  the  impact  of  trace  metal  impurities  in  alkaline  electrolytes;  the  effects  of  these  impurities  on  transition  metal  oxyhydroxides;  the  influence  of  electrode  geometry  on  gas  bubble  detachment;  the  quantification  of  interfacial  pH  gradients;  the  use  of  flow  electrolyzers  to  scale  up  OER  electrocatalysts;  and  the  impact  of  variable  operation  under  industrially  relevant  conditions.  Each  chapter  addresses  one  of  these  aspects,  including  detailed  experimental  methods,  discussion  of  the  results,  and  dedicated  appendices  with  supplementary  figures,  tables,  and  notes.  First,  the  effects  of  the  reaction  environment  on  intrinsic  electrode  properties  are  discussed.  Doping  OER  electrocatalysts  with  sulfur  and  phosphorus  induces  in  situ  reconstruction  into  the  catalytically  active  metal  oxyhydroxide  phase.  Trace  Fe  and  Co  impurities,  present  in  commercial  alkaline  electrolytes,  readily  incorporate  into  these  oxyhydroxides  and  influence  their  structure,  electronic  properties,  and  catalytic  activity.  An  optimized  electrolyte  purification  protocol  is  provided.  Next,  two  key  extrinsic  factors  are  examined.  Electrode  geometry  influences  gas  bubble  behavior;  cone-shaped  surface  patterns  promote  the  detachment  of  smaller  bubbles  at  higher  rates.  Interfacial  pH  deviates  from  the  bulk  under  high  current  density-continuous  flow  Raman  spectroscopy  is  introduced  as  a  platform  to  quantify  such  pH  gradients.  Finally,  LAWE  performance  under  more  realistic  conditions  is  explored.  Lab-scale  flow  electrolyzers  operating  at  mild  current  densities  (50  -  500  mA·cm−2)  are  used  to  evaluate  electrocatalyst  activity  and  stability.  Reverse  currents  triggered  by  electrolyzer  shutdown  degrade  metal  oxyhydroxides  by  intensifying  corrosion  and  structural  changes.  These  findings  expand  the  current  understanding  of  both  fundamental  and  applied  challenges  in  LAWE  and  highlight  future  strategies  for  advancing  the  field.
■546    ▼aEnglish
■590    ▼aSchool  code:  0227
■650  4▼aAnalytical  chemistry
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aPhysical  chemistry
■653    ▼aLiquid  alkaline  water  electrolysis
■653    ▼aOxygen  evolution  reaction
■653    ▼aElectrode  geometry
■653    ▼aRaman  spectroscopy
■653    ▼aCatalytic  activity
■7102  ▼aThe  University  of  Texas  at  Austin▼bChemistry.▼edegree  granting  institution.
■7201  ▼aMullins,  Charles  Buddie▼edegree  supervisor.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-06B.
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17361184▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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