Naslov
Istraživanje elektrokatalitičkih reakcija u vodik / kisik gorivnim člancima
(Kinetic Aspects of Electrocatalytic Reactions in Hydrogen/Oxygen Fuel Cell Systems)

Autori
Jović, Franjo

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Fakultet Kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
14.10

Godina
2005

Stranica
116

Mentor
Metikoš-Huković, Mirjana

Ključne riječi
gorivni članci; Pt- i Ru- katalizatori; reakcija oksidacije vodika; reakcija redukcije kisika; RDE; RRDE
(fuel cells; Pt- and Ru- catalysts; hydrogen oxidation reaction; oxygen reduction reaction; RDE; RRDE)

Sažetak
U općem dijelu rada razmatrani su problemi koji se odnose na izbor katalizatora i efikasnost konverzije energije u niskotemperaturnim gorivnim člancima s posebnim osvrtom na vodik / kisik gorivne članke s polimernom membranom. Vodik je ekološki najčišće gorivo, a njegovim izgaranjem u gorivnim člancima nastaje električna energija i voda. U radu je prezentirana metoda tankog filma Pt-katalizatora s polimernom membranom (Nafion), koja je omogućila studij kinetike reakcija oksidacije vodika i redukcije kisika bez utjecaja ohmskog i difuzijskog otpora. Kao modelni sustav korišten je Pt(metal)-katalizator na kome su provedena komparativna elektrokatalitička istraživanja, pod istim eksperimentalnim uvjetima, uz primjenu sustava rotirajuće disk (RDE) i rotirajuće ring-disk elektrode (RRDE). Za elektrokemijsku karakterizaciju Pt- i Ru-katalizatora primijenjena je ciklička voltametrija. Za karakterizaciju veličine i raspodjele Pt-čestica u razvijenoj površini tankog filma katalizatora korištena je skenirajuća mikroskopija velike rezolucije (SEM), a za karakterizaciju strukture elektrificiranih međufaznih granica: katalizator / polimerna membrana / elektrolit primijenjena je elektrokemijska impedancijska spektroskopija (EIS). Pokazano je da se metoda tankog filma katalizatora s polimernom membranom na RDE može izravno primijeniti, bez ekstenzivnog matematičkog modeliranja, za predviđanje kinetički limitiranih performansi katalizatora za gorivne članke. Na osnovi kinetičkih parametara dobivenih u ovom radu za reakciju oksidacije vodika i redukcije kisika na Pt-katalizatoru, u realnim uvjetima rada niskotemperaturnog vodik / kisik gorivnog članka, napravljen je matematički model i provedena simulacija gorivnog članka.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA