Электрокаталитическое окисление метанола на тернарных сплавах кобальта
Вантажиться...
Дата
2018
ORCID
DOI
10.20998/2079-0821.2018.39.13
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
НТУ "ХПИ"
Анотація
Электролитические покрытия тернарными сплавами Co-Mo-W и Co-Mo-Zr, нанесенные из комплексных пирофосфатно-цитратных электролитов, отличаются равномерно развитой поверхностью, рельеф и степень развития которой благоприятны для реализации каталитических процессов. Электрокаталитическое окисление метанола, как энергоемкого реагента топливных элементов, на электродах их указанных сплавов характеризуется наличием одной волны с четко выраженным предельным током. Активность электродов с тернарными покрытиями в реакции окисления метанола значительно выше, чем платины, причем для сплава Co-Mo-Zr высота пика в 2-2.5 раза выше, чем для Со-Mo-W. Повышенная каталитическая активность покрытий обусловлена как высокой степенью развития поверхности, так и синергетическим эффектом сплавообразующих металлов. Совокупность кинетических критериев указывает на необратимое электрокаталитическое окисление метанола на исследованных сплавах в режиме смешанной кинетики через стадию адсорбции реактанта. Тернарные покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью в щелочных средах и по значению глубинного показателя коррозии относятся к весьма стойким. Высокие каталитическая активность и коррозионная стойкость сплавов Co-Mo-W и Co-Mo-Zr позволяют рассматривать их как перспективные материалы электрохимической энергетики, в том числе для проточных редокс аккумуляторов и топливных элементов.
Electrolytic coatings ternary Co-Mo-W and Co-Mo-Zr alloys, deposited from complex pyrophosphate-citrate electrolytes, are distinguished by a uniformly developed surface, the relief and degree of development of which are favorable for the realization of catalytic processes. Electrocatalytic oxidation of methanol, as an energy-consuming fuel cell reagent, on the electrodes of these alloys is characterized by the presence a single wave with a clearly defined limiting current. The activity of electrodes with ternary coatings in the oxidation of methanol is significantly higher than that of platinum, and for the Co-Mo-Zr alloy, the peak height is 2-2.5 times than for Co-Mo-W. The increased catalytic activity of the coatings is due to both a high degree of surface development and the synergistic effect of alloying metals. The combination of kinetic criteria indicates the irreversible electrocatalytic oxidation of methanol on the studied alloys in the mixed kinetics mode through the stage of adsorption of the reactant. Ternary coatings have a high corrosion resistance in alkaline media and, by the value of the deep corrosion index, are very resistant. The high catalytic activity and corrosion resistance of the Co-Mo-W and Co-Mo-Zr alloys make it possible to consider them as promising materials for the electrochemical power industry, including for red-ox flow batteries and fuel cells.
Electrolytic coatings ternary Co-Mo-W and Co-Mo-Zr alloys, deposited from complex pyrophosphate-citrate electrolytes, are distinguished by a uniformly developed surface, the relief and degree of development of which are favorable for the realization of catalytic processes. Electrocatalytic oxidation of methanol, as an energy-consuming fuel cell reagent, on the electrodes of these alloys is characterized by the presence a single wave with a clearly defined limiting current. The activity of electrodes with ternary coatings in the oxidation of methanol is significantly higher than that of platinum, and for the Co-Mo-Zr alloy, the peak height is 2-2.5 times than for Co-Mo-W. The increased catalytic activity of the coatings is due to both a high degree of surface development and the synergistic effect of alloying metals. The combination of kinetic criteria indicates the irreversible electrocatalytic oxidation of methanol on the studied alloys in the mixed kinetics mode through the stage of adsorption of the reactant. Ternary coatings have a high corrosion resistance in alkaline media and, by the value of the deep corrosion index, are very resistant. The high catalytic activity and corrosion resistance of the Co-Mo-W and Co-Mo-Zr alloys make it possible to consider them as promising materials for the electrochemical power industry, including for red-ox flow batteries and fuel cells.
Опис
Ключові слова
предельный ток, электрокатализ, коррозионная стойкость, топливные элементы, автономный источник энергии, current limit, corrosion resistance
Бібліографічний опис
Электрокаталитическое окисление метанола на тернарных сплавах кобальта / Т. А. Ненастина [и др.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Хімія, хімічна технологія та екологія = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Chemistry, Chemical Technology and Ecology : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2018. – № 39 (1315). – С. 65-69.