Разработка анодного материала для прямого этанольного топливного элемента


Скачать 138,01 Kb.
PDF просмотр
НазваниеРазработка анодного материала для прямого этанольного топливного элемента
страница1/8
Корчагин Олег Вячеславович
Дата конвертации11.09.2012
Размер138,01 Kb.
ТипАвтореферат
СпециальностьТехнология электрохимических процессов и защита от коррозии
Год2011
На соискание ученой степениКандидат химических наук
  1   2   3   4   5   6   7   8
 
На правах рукописи 
 
 
 
 
 
Корчагин Олег Вячеславович 
 
 
Разработка анодного материала для прямого 
этанольного топливного элемента 
 
 
 
 
 
05.17.03 – Технология электрохимических процессов и защита от коррозии 
 
 
 
 
 
 
АВТОРЕФЕРАТ 
 
диссертации на соискание ученой степени  
кандидата химических наук 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва   2011 

 
 
Работа выполнена на кафедре технологии электрохимических процессов Россий-
ского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева и в Лаборато-
рии  электрокатализа  и  топливных  элементов  Учреждения  Российской  академии 
наук Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН 
 
Научный руководитель:      кандидат химических наук, профессор                                                            
                                                   Новиков Василий Тимофеевич 
Российский химико-технологический университет 
им. Д.И. Менделеева 
 
Официальные оппоненты:  доктор химических наук, профессор                                             
                                                   Базанов Михаил Иванович
 
 
                                         Ивановский государственный химико-  
                                                   технологический университет 
 
       кандидат химических наук                                       
                                                   Рычагов Алексей Юрьевич   
                                                   Учреждение Российской академии наук 
Институт физической химии и                                                                       
электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН 
 
 
 
Ведущая организация:          Московский энергетический институт  
                                                   (Технический университет) 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
Защита  состоится  17  марта  2011  г.  в                      часов  в  ауд.  443  на  заседании  
диссертационного совета Д 212.204.06 при РХТУ им. Д. И. Менделеева по адресу: 
125047, Москва, Миусская пл., 9.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
С  диссертацией  можно  ознакомиться  в  Информационно-библиотечном  центре 
РХТУ им. Д.И. Менделеева. 
 
Автореферат диссертации разослан _______________ 2011 г. 
 
 
Ученый секретарь 
диссертационного совета                                                              Новиков В.Т. 
 
                                                 
∗ В руководстве работой активное участие принимал д.х.н., профессор, заведующий Ла-
бораторией электрокатализа и топливных элементов Учреждения Российской академии 
наук Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН Тарасевич 
Михаил Романович, которому автор выражает глубокую благодарность.  

 
 
Актуальность темы. Сокращение запасов ископаемых энергетических ресурсов 
обуславливает разработку альтернативных источников энергии, в том числе топливных 
элементов (ТЭ). Этанол является одним из наиболее перспективных видов анодного то-
плива,  поскольку  характеризуется  высокой  энергетической  плотностью,  удобством  в 
транспортировке  и  может  производиться  из  биомассы  растительного  происхождения. 
Высокая  энергия  связи  C–C  в  молекуле  этанола  затрудняет  реализацию  максимальной 
производительности этанольного ТЭ, которая достигается при образовании CO2 в каче-
стве продукта анодной реакции. Скорость и глубина электроокисления этанола зависят 
от  природы  катализатора,  типа  материала-носителя,  температуры  и  состава  топливной 
смеси.  Эти  факторы  определяют  основные  направления  исследований  в  области  элек-
трокатализа  реакции  окисления  этанола  (РОЭ).  Первое  направление  посвящено  разра-
ботке  состава  активной  фазы  катализатора.  Наиболее  значительные  результаты  в  этом 
направлении  были  достигнуты  для  металлов  платиновой  группы  (Pt,  Pd,  Ru),  а  также 
бинарных  катализаторов  на  их  основе.  С  целью  максимально  увеличить  поверхность 
активной фазы катализатор обычно синтезируют на высокодисперсных носителях, раз-
работка  которых  составляет  предмет  второго  направления  исследований.  Широко  ис-
пользуемые  в  качестве  носителей  печные  сажи  обладают  плотной  структурой,  затруд-
няющей массоперенос компонентов токообразующей реакции. Углеродные нанотрубки 
и  нановолокна  благодаря  высокой  электропроводности,  коррозионной  стойкости,  а 
также  развитой  поверхности  с  мезопористой  структурой  занимают  центральное  место 
среди  исследуемых  альтернативных  носителей.  Развитие  третьего  направления  иссле-
дований  обусловлено  зависимостью  активности  и  стабильности  системы  катализа-
тор/носитель  от  типа  используемого  электролита.  В  щелочных  средах  глубина  и  ско-
рость  РОЭ  выше,  чем  в  кислых,  что  связано  с  ускорением  дегидрирования  и  электро-
окисления этанола в поле OH-ионов. Кроме того, разработка щелочных ТЭ привлекает 
возможностью успешного применения катализаторов, не содержащих платину.  
Работа выполнялась в рамках ФЦНТП «Научные и научно-педагогические кадры 
инновационной России» на 2009-2013 гг. (Госконтракт № 02.740.11.0264).   
Цель работы. Синтез катализаторов PtSn и Ru-MOx (на примере Ru-VOx) на по-
верхности  углеродных  наноматериалов  с  последующей  оптимизацией  их  электроката-
литических свойств; испытание катализаторов в составе анода прямого этанольного ТЭ; 
изучение  закономерностей  адсорбции  и  дегидрирования  этанола  на  поверхности  ката-
лизаторов Ru-MOx/C (M=Ni, V) и Ru/C в щелочной среде. 
Научная новизна  работы. Проведено  комплексное электрохимическое и струк-
турное исследование катализатора электроокисления этанола в кислой среде на основе 
бинарной  системы  40%  Pt3Sn  (атомное  соотношение  Pt:Sn=3:1,  содержание  платины  в 
системе  катализатор/носитель составляет  40 мас.%), синтезированной модифицирован-
ным полиольным методом на пиролитических двухслойных нанотрубках. 
  1   2   3   4   5   6   7   8

Разместите кнопку на своём сайте:
поделись


База данных защищена авторским правом ©dis.podelise.ru 2012
обратиться к администрации
АвтоРефераты
Главная страница