XANES study of electronic and structural nature of Mn-sites in manganese oxides with catalytic properties

Figueroa, Santiago; Requejo, Félix G.; Lede, E.J.; Lamaita, Luciano; Peluso, Miguel Andrés; Sambeth, Jorge Enrique

doi:10.1016/j.cattod.2005.07.156

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“…This peak is related with a layered structure composed of MnO 6 octahedra edge-shared. 14,24 By comparing the sample spectra and the obtained from our standard materials and others shown in the literature, 25 it is possible to conclude that, although amorphous, the type and concentration of manganese sites is approximately the same in our sample and δ and g-MnO 2 . Figure 2 shows a FESEM image of a film obtained from template electrodeposition.…”

Section: Macroporous Mno 2 Film Characterizationmentioning

confidence: 51%

Macroporous MnO2 electrodes obtained by template assisted electrodeposition for electrochemical capacitors

Benedetti¹,

Petri²,

Torresi³

et al. 2010

J. Braz. Chem. Soc.

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Eletrodos macroporosos de MnO 2 foram preparados por eletrodeposição assistida por molde de partículas esféricas coloidais de poliestireno. A molhabilidade desses filmes foi estudada por medidas de ângulo de contato. Medidas de voltametria cíclica foram realizadas com o objetivo de estudar o seu comportamento como eletrodo para supercapacitores. A capacitância específica obtida foi cerca de 60% maior que a obtida por um eletrodo liso, o que mostra que apesar de a molhabilidade do eletrodo macroporoso ser menor, ocorre alguma penetração do eletrólito pelos poros, aumentando a área eletroativa. Por fim, o eletrodo macroporoso apresentou excelente establidade eletroquímica, não sendo observada queda de capacitância após 1000 ciclos de carga e descarga.Macroporous MnO 2 electrodes prepared by template-assisted electrodeposition using spherical polystyrene colloidal particles are studied. The wettability of such electrodes by a LiClO 4 aqueous electrolyte is measured by the contact angle technique. Cyclic voltammetry experiments are performed in order to evaluate the use of these electrodes for electrochemical capacitor applications. The specific capacity obtained is about 60% higher than that obtained for flat MnO 2 surfaces showing that, in spite of the wettability being lower, some penetration of the electrolyte into the pores must occur, increasing the electroactive area with respect to the flat electrode. Furthermore, the macroporous electrode showed excellent electrochemical stability, with neither a capacitance decrease nor a loss of morphology, after 1000 cycles.Keywords: supercapacitors, manganese oxide, porous electrodes, template assisted electro deposition, wettability IntroductionLi-ion batteries are widely used as energy sources for portable electronic devices, and several studies have been carried out in order to improve their performance.1 As charge/discharge processes are limited by reaction kinetics, 2 the search for devices that can deliver high power is an active field. Electrochemical capacitors or supercapacitors are high power sources that can be fully charged/discharged in seconds because they are based on surface faradaic reactions and/or double-layer capacitance.3,4 These devices can be applied together with a battery in order to allow both high energy and power or to replace conventional capacitors based on electrical charge separation. The preparation of high surface area electrodes can improve device performance because more material is available on the surface for charge compensation as well as for energy storage. 2Concerning redox-active materials for supercapacitors, RuO 2 presents the best capacitance values. However, its high cost does not allow its use in practical applications. 5 An alternative low cost, non toxic and environmentally friend material is MnO 2 .6-9 The electrochemical performance of MnO 2 -based supercapacitors and the mechanism of energy storage depend on several aspects, such as morphology, 10,11 structure 12,13 and post synthesis thermal treatment. 14 The major in...

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Section: Macroporous Mno 2 Film Characterizationmentioning

confidence: 51%

Macroporous MnO2 electrodes obtained by template assisted electrodeposition for electrochemical capacitors

Benedetti¹,

Petri²,

Torresi³

et al. 2010

J. Braz. Chem. Soc.

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“…Consiste no processamento mecânico de materiais por meio da energia transferida pelo impacto das bolas dentro de um recipiente . As razões para isto podem ser atribuídas à baixa velocidade de difusão do hidrogênio no "bulk" da liga e a alta resistência de transferência de carga na interface eletrodo/solução [27][28][29][43][44][45][46] 58,59 , catálise 60 , baterias alcalinas [37][38][39][40]61 , baterias de íon lítio 62…”

Section: -Elaboração Mecânica De Ligas (Mechanical Alloying)unclassified

"Propriedades estruturais e eletroquímicas de ligas de hidreto metálico processadas por moagem de alta energia"

Souza¹

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CAPÍTULO I-INTRODUÇÃO E OBJETIVOS 1.1-Características Gerais das Baterias de Níquel-Hidreto Metálico 1.2-Funcionamento e Reações da Bateria de NiMH 1.3-Ligas Formadoras de Hidretos Metálicos 1.4-Materiais Utilizados em Baterias de Níquel-Hidreto Metálico 1.5-Elaboração Mecânica de Ligas (Mechanical Alloying) 1.5.1-Formação de Ligas durante o MA 1.6-Revisão Bibliográfica com Ênfase nos Vários Tipos de Ligas Utilizadas em Eletrodo de Hidreto Metálico 1.6.1-Ligas tipo AB 5 1.6.2-Ligas tipo AB 2 1.6.3-Ligas à base de MgNi 1.7-OBJETIVOS CAPÍTULO II-PARTE EXPERIMENTAL 2.1-Reagentes e Elementos Metálicos Utilizados na Preparação das Ligas 2.1.1-Preparação das Ligas em Forno a Arco 2.1.2-Preparação do Compósito a base de Mg em Moinho de Bolas 2.1.3-Tratamento Superficial das Ligas Preparadas 2.2-Deposição Eletroquímica de Paládio 2.3-Caracterização das Ligas Preparadas 2.3.1-Estudo por Dispersão de Energia de Raios X 2.3.2-Estudo por Microscopia Eletrônica de Varredura 2.3.3-Estudo Estrutural por Difração de Raios X 2.3.4-Microscopia Eletrônica de Transmissão 2.3.5-Espectroscopia de Absorção de Raios X 2.4-Estudos Eletroquímicos 2.4.1-Preparação dos Eletrodos e Condições Experimentais 2.4.2-Ciclos Galvanostáticos de Carga e Descarga 2.4.3-Experimentos de Voltametria Cíclica 38 2.4.4-Determinação da Pressão de Equilíbrio de Hidrogênio na Liga 2.4.5

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“…Entre los óxidos de metales de transición aquellos que presentan el mayor potencial en catálisis de oxidación son los materiales basados en MnOx (Spivey et al, 1989). Trabajos previos han demostrado que existe una clara relación entre las propiedades fisicoquímicas de los MnOx (estructura amorfa, vacancias de iones, formación de OH) y su performance catalítica (Peluso et al, 2003;Figueroa et al, 2005;Lamaita et al, 2005b). presente en el medio líquido proveniente del reactor de lixiviación con solución acuosa de permanganato de potasio, en base a la siguiente reacción redox (ec.…”

Section: Capítulounclassified

“…Las áreas específicas halladas para EMO y QMO fueron mayores que RMO, esto se atribuye a la estructura abierta de los óxidos formados en el ánodo para EMO y en la reacción de los cationes Mn(II) con KMnO 4 en QMO (Figueroa et al, 2005). Las fases encontradas por rayos X se muestran en tabla 5.1, observándose que las más oxidadas fueron encontradas para OME, OMQ y MnOx.…”

Section: Caracterización De Los Sólidosunclassified

Optimización de un proceso biohidrometalúrgico de recuperación de metales de pilas alcalinas y de cinc-carbón agotadas

Falco¹

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Se estudió un proceso biohidrometalúrgico de recuperación de metales de pilas alcalinas y de cinc-carbón agotadas en una planta piloto constituida por dos biorreactores air-lift donde se produce medio ácido reductor mediante las bacterias acidófilas Acidithiobacillus thiooxidans, este medio se mezcla con las pilas en el reactor de lixiviación donde se extraen cinc y manganeso. La solución de estos metales se traslada al reactor de recuperación donde se obtiene el producto final del proceso: cinc y manganeso en forma de sales, óxidos o metales dependiendo del proceso de recuperación utilizado: electrólisis o extracción líquido-líquido. La productividad máxima de los biorreactores fue de 25mMH<SUP>+</SUP>/día, equivalente a una producción mensual de 51 moles de H<SUP>+</SUP>. La eficiencia máxima de lixiviación para el cinc fue 100% y para el manganeso, 60%. En los ensayos de electrólisis, el cinc se depositó en el cátodo con un 90% de pureza y el MnO2 en el ánodo, con una pureza de un 82%. En la extracción líquido-líquido, utilizando Cyanex 272 (ácido bis-2,4,4-trimetilpentil fosfínico), la eficiencia de extracción fue 90% para el cinc y 10% para el manganeso. Los óxidos de manganeso obtenidos en este proceso pueden ser utilizados como catalizadores para la eliminación de COVs.

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XANES study of electronic and structural nature of Mn-sites in manganese oxides with catalytic properties

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Macroporous MnO2 electrodes obtained by template assisted electrodeposition for electrochemical capacitors

Macroporous MnO2 electrodes obtained by template assisted electrodeposition for electrochemical capacitors

"Propriedades estruturais e eletroquímicas de ligas de hidreto metálico processadas por moagem de alta energia"

Optimización de un proceso biohidrometalúrgico de recuperación de metales de pilas alcalinas y de cinc-carbón agotadas

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