多主元素合金(MPEAs)因其在較寬pH范圍內的電化學穩定性和設計靈活性而在腐蝕和電催化研究中受到越來越多的關注。
使用等摩爾CrCoNi合金,德國聯邦材料研究與測試研究所Julia Witt等觀察到在腐蝕性電解質(0.1 M NaCl,pH=2)中顯著的金屬溶解,同時在超鈍化區發生析氧反應(OER),盡管極化曲線中沒有滯后或其他明顯的腐蝕指標。
本文要點:
(1)
作者提出了一個表征方案來描述OER和合金溶解的作用,使用掃描電化學顯微鏡(SECM)進行OER開始檢測,并使用電感耦合質譜(ICP-MS)和紫外可見光(UV-Vis)光譜進行定量化學分析來闡明金屬溶解過程。原位電化學原子力顯微鏡(EC-AFM)顯示CrCoNi上的超鈍化金屬溶解以晶間腐蝕為主。這些結果對MPEAs在腐蝕系統中的穩定性具有重要意義,強調了在評估OER催化劑的法拉第效率時分析確定從MPEA電極釋放到電解質中的金屬離子的必要性。
(2)
過渡金屬離子的釋放不僅會降低電解槽的法拉第效率,還會導致電化學反應器中膜的中毒和降解。
參考文獻:
Annica Wetzel, Daniel Morell, Marcus von der Au, Gunther Wittstock, Ozlem Ozcan, Julia Witt, Transpassive Metal Dissolution vs. Oxygen Evolution Reaction: Implication for Alloy Stability and Electrocatalysis,Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317058.
DOI: 10.1002/anie.202317058
https://doi.org/10.1002/anie.202317058