Содержание к диссертации
Введение 4
1 Обзор литературы
1.1. Принцип работы топливных элементов с полимерным электролитом 5
1.2. Основные электрохимические процессы в низкотемпературных ТЭ 6
1.3. Размерные эффекты в платиновых электрокатализаторах для оксиления водорода, СО и простых спиртов 16
1.4. Примеры увеличения электрокаталитической активности окисления СО в различных системах Р оксид 17
1.5 Механизмы деградации компонентов МЭБ 21
1.6 Коррозионная устойчивость оксидных носителей 23
1.7. Методы синтеза оксидных систем 8п02 25
1.8. Методы нанесения платины на носители 28
1.9. Формулировка цели и задач исследования 34
2. Объекты и методы экспериментальных исследований 35
2.1. Электрохимические методы измерения 35
2.1.1. Метод потенциодинамических импульсов 35
2.1.2. Метод циклической вольтамперометрии 36
2.2. Методы исследования электрохимических характеристик анодных катализаторов 37
2.3. Электрохимические ячейки 38
2.4. Методы измерения удельной поверхности: по десорбции водорода, оксида углерода 40
2.5. Испытание каталитических систем в мембрано-электродных блоках топливного элемента с твёрдым полимерным электролитом 42
2.6. Синтез оксидов 8п02-8Юх 43
2.6.1. Влияние методов получения 8п02-8Юх (8Ь/8п=0,05) на морфологию оксидов 44
2.7. Методы получения каталитических систем Р1:/8п02-8Ь0х 48
2.8. Методика адсорбции Н2Р1С16 на оксидах 8п02-8Юх 48
2.9. Метод измерения проводимости оксидов, катализаторов и активных слоев 49
2.10. Структурные методы анализа 51
2.10.1. Провечивающая и сканирующая электронные микроскопии 51
2.10.2. Рентгеновский фазовый анализ 51
2.10.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и рентгеноспектральный микроанализ 51
2.10.4. Термогравиметрический анализ 52
2.10.5. ИК - спектроскопия 52
2.10.6. Метод измерения удельной поверхности (БЭТ) 52
2.11. Реактивы и растворы 52
3. Результаты и обсуждение 54
3.1.1 Влияние состава на структурные и электрофизические свойства 8п02- 8ЬОх (ЗЬ/Бп = 0 4-0.1) 54
3.1.2. Анализ электрохимической стабильности оксидов 8п02-8Ь0х в модельных условиях изучемых электрокаталитических процессов 59
3.1.3. Влияние способа получения на структурные и электрофизические свойства 8ПОГ-8ЬОХ (8Ь/8П=0.05) 70
3.2. Закономерности адсорбции Н2Р1С16на поверхности 8п02-8Ь0х 74
3.2.1. Обратимая и необратимая адсорбция продуктов диссоциации гексахлорплатиновой кислоты на 8п02-8Ь0х из водных растворов 74
3.2.2. Изотермы адсорбции комплексных хлоридов платины на 8п02-8Ь0х..78
3.2.3. Влияние термообработки оксидного носителя 8п02-8Ь0х-пН20 на распределение платины в катализаторах Р1/8п02-8Ь0х-пН20 80
3.3. Влияние типа восстановителя и условий синтеза на активную удельную поверхность катализаторов Р1У8п02-8Ь0х. Стабильность систем Р1У8п02-8Ь0х в присутствии СО и водорода 83
3.4. Влияние содержания платины в Р1/8п02-8Ь0х на его электрокаталитическую активность в окислении водорода и СО 88
3.5. Влияние содержания СО в водороде на стабильность каталитических свойств 5%Р1/8п02-8Ь0х 90
3.6. Электрокаталитические свойства 5%Р1:/8п02-8Ь0х в процессе окисления метанола и этанола 93
3.6.1. Влияние концентрации спиртов на протекание электрохимической реакции окисления 94
3.6.2. Влияние состава Р1/8п02-8Юх на электрокаталитическую активность окисления спиртов 97
3.7. Влияние состава активного слоя анода с катализатором Р1/8п02-8Юх на его эффективность в полуэлементе, моделирующем анод мембрано-электродного блока ТЭ 99
3.8. Мощностные характеристики водородного ТЭ с использованием на аноде МЭБ активного слоя с катализатором 5% Р1/8п02-8Юх 104
3.9. Мощностные характеристики метанольного и этанольного ТЭ с использованием на аноде МЭБ активного слоя с катализатором 5% Р пОг 8ЬОх 106
Выводы 110
Список литературы 1
