CHEMISTRY AND MATERIAL SCIENCE

Incorporating manganese selenide with polymerized reduced carbon sheets: an efficient and stable electro-catalyst for methanol oxidation

[Включение селенида марганца в полимеризованные листы восстановленного углерода: эффективный и стабильный электрокатализатор окисления метанола]

M. Kavitha^ab, S. Kalaiarasi^c, C. Vedhi^ab, R. R. Muthuchudarkodi<sup>ab

a</sup> Manonmaniam Sundaranar University, Abishekapatti, Tirunelveli-627012, Tamilnadu, India
^b PG and Research Department of Chemistry, V.O. Chidambaram College, Thoothukudi-628008, Tamilnadu
^c PG and Research Department of Chemistry, A.P.C Mahalaxmi College for Women, Thoothukudi-628002, Tamilnadu, India

Аннотация: Полимерный нанокомпозит восстановленный оксид графена/селенид марганца @поли-N-метилпиррол (RGO/MnSe@P-NMPy) синтезирован методом химической окислительной полимеризации in situ. Исследование полимерного нанокомпозита RGO/MnSe@P-NMPy проводилось с помощью ИК-Фурье-спектроскопии, УФ-видимой спектроскопии, рентгеновской дифракции, просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и электрохимических исследований, а также методом FESEM с использованием EDAX. Реакция окисления метанола в основных средах была подтверждена методом циклической вольтамперометрии. Электрокатализатор RGO/MnSe@P-NMPy демонстрирует превосходную электрокаталитическую активность, более низкий окислительный потенциал (0,1 В), повышенную плотность тока (96 мА/см$^2$) и превосходную стабильность в реакции окисления метанола (MOR) в основных средах. Для наногибридного электрокатализатора RGO/MnSe@P-NMPy значение ECSA составило 183,7 м$^2$/г. Этот результат наглядно демонстрирует, что полимерный нанокомпозит RGO/MnSe@P-NMPy имеет больше активных центров для реакции MOR. Хроноамперометрия использовалась для демонстрации того, что по сравнению с другими нанокомпозитами наличие полимерного нанокомпозита RMP повышает стабильность (в 1000 раз) и обеспечивает более высокую плотность тока (27,71 мА/смактивных центров для реакции MOR. Хроноамперометрия использовалась для демонстрации того, что по сравнению с другими нанокомпозитами наличие полимерного нанокомпозита RMP повышает стабильность (в 1000 раз) и обеспечивает более высокую плотность тока (27,71 мА/см$^2$) окисления метанола. Согласно полученным результатам, введение P-NMPy в структуру RGO/MnSe может улучшить эффективность окисления метанола и повысить устойчивость к CO по сравнению с монометаллическим катализатором. Данное исследование обосновывает потенциальную разработку высокоэффективных и недорогих катализаторов для хранения, преобразования энергии и других полезных применений.

Ключевые слова: RGO, MnSe, поли-N-метилпиррол (P-NMPy), RGO/MnSe@P-NMPy (RMP), плотность тока, реакция окисления метанола (MOR).

Поступила в редакцию: 12.04.2025
Исправленный вариант: 07.07.2025
Принята в печать: 08.08.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-5-669-680