Manganoxide als Katalysator für die alkalische Sauerstoffentwicklungsreaktion

Mangan spielt eine Schlüsselrolle in der Natur bei der Sauerstoffentwicklungsreaktion im Photosystem II. Durch diese Rolle stieg das Forschungsinteresse an Manganoxiden als Katalysator in den letzten Dekaden. In dieser Arbeit wurden zwei unterschiedliche Manganoxide (MnO und MnO2) für den Einsatz als Katalysator für die Sauerstoffentwicklungsreaktion untersucht. Dabei lag der Fokus vor allem auf den Veränderungen an der Katalysatoroberfläche während der elektrochemischen Messungen und auf der Anpassung des Manganoxides an das darunterliegende Substrat. Für diese Untersuchungen wurden dünne Schichten mittels reaktiver Kathodenzerstäubung auf unterschiedlichen Substraten präpariert und anschließend mittels XPS, Raman und EIS Messungen analysiert.

Manganese plays a key role for the oxygen evolution reaction in the photosystem II in the nature. Therefore, research activities on manganese oxide as catalyst increased in the last decades. In this work two different manganese oxides (MnO and MnO2) were investigated as catalyst for the oxygen evolution reaction in alkaline solution. Here, changes of the catalyst surface during electrochemical measurements were investigated as well as the adaption of the manganese oxide catalyst with respect to the underlaying substrate. For these investigations, thin films were prepared with a reactive sputtering process on different substrates and afterwards characterized by XPS, Raman and EIS measurements.