Teaching Heterogeneous Electrocatalytic Water Oxidation with Nickel- and Cobalt-Based Catalysts Using Cyclic Voltammetry and Python Simulation
Teaching Heterogeneous Electrocatalytic Water Oxidation with Nickel- and Cobalt-Based Catalysts Using Cyclic Voltammetry and Python Simulation
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使用循环伏安法和 Python 模拟教授镍基和钴基催化剂的多相电催化水氧化
DOI：
10.1021/acs.jchemed.3c00176
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发表时间：
2023
影响因子：
3
通讯作者：
Adelstein, Nicole
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qiu, Jingjing;Moeller, Anneke;Zhen, Janet;Yang, Hansen;Din, Lily;Adelstein, Nicole
一个综合的无机化学实验室经验，重点是多相电催化与镍（Ni）和钴（Co）为基础的电催化剂是专为高年级，专业水平的化学学生。在这个实验室中，学生将被引导通过铟锡氧化物（ITO）涂层玻璃工作电极的制造，氢氧化镍（Ni（OH）2）和氢氧化钴（Co（OH）2）电催化剂的ITO工作电极上的电沉积，以及电催化剂的电化学表征。学生将研究在碱性电解液中电催化剂Ni（OH）2和Co（OH）2的电催化析氧反应（OER）。循环伏安法（CV）是学生将应用于测量不同的电催化剂对OER活动的性能的主要实验技术。此外，基于Python的循环伏安图模拟将被应用于帮助学生获得更多关于可逆单电子氧化还原反应的循环伏安图的解释的见解。
An integrated inorganic chemistry laboratory experience focusing on heterogeneous electrocatalysis with nickel (Ni)- and cobalt (Co)-based electrocatalysts is designed for upper-division, major-level chemistry students. In this laboratory, students will be guided through the fabrication of an indium tin oxide (ITO)-coated glass working electrode, electrodeposition of the nickel hydroxide (Ni(OH)2) and cobalt hydroxide (Co(OH)2) electrocatalysts on the ITO working electrodes, and the electrochemical characterization of the electrocatalysts. Students will investigate the electrocatalytic oxygen evolution reaction (OER) with electrocatalysts Ni(OH)2and Co(OH)2in an alkaline electrolyte. Cyclic voltammetry (CV) is the major experimental technique students will apply to measure the performances of different electrocatalysts on the OER activities. Additionally, a Python-based simulation of the cyclic voltammograms will be applied to help students gain more insights about the interpretation of the cyclic voltammograms of reversible one-electron redox reactions.
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