Rutkowski Rafał
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Elektroanalizy Chemicznej
Charakterystyka impedancyjna elektroutleniania etanolu na nanocząstkach platyny
Rafał Rutkowski
Promotor: dr hab. Rafał Jurczakowski
Opiekun: dr Piotr Połczyński
Badania mechanizmu procesu elektroutleniania etanolu są konieczne do opracowania wydajnych układów katalitycznych umożliwiających wykorzystanie etanolu jako paliwa. W mojej pracy skupiłem się na reakcji elektroutleniania etanolu na nanocząstkach platyny, które są modelowym katalizatorem tego procesu. Pomiary prowadziłem w środowisku kwaśnym na wirującej elektrodzie dyskowej (RDE), tj. w warunkach stacjonarnego transportu reagentów podobnie jak ma to miejsce w niskotemperaturowych ogniwach paliwowych. W celu wyznaczenia charakterystyki prądowo-napięciowej omawianej reakcji korzystałem z klasycznych metod elektrochemicznych. Wybrane parametry kinetyczne i termodynamiczne procesu, takie jak opór przeniesienia ładunku oraz pojemność warstwy podwójnej wyznaczyłem metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). W pracy badałem również reakcję elektroutleniania tlenku węgla na nanocząstkach platyny, ponieważ tlenek węgla jest silną trucizną katalizatora oraz jest jednym z produktów pośrednich reakcji utleniania etanolu [1]. Badania potwierdziły, że tlenek węgla jest główną trucizną powierzchniową w reakcji elektroutleniania etanolu. Wykonałem badania mające na celu określenie wpływu tlenu na proces elektroutleniania etanolu, ponieważ w ogniwie występuje również permeacja tlenu przez membranę protonowymienną [2]. Wyniki badań wskazują na korzystny wpływ tlenu na omawiany proces, najprawdopodobniej ze względu na zachodzące reakcje utleniania trucizn katalizatora powstających na jego powierzchni.
Literatura:
[1] Xu, C., kang Shen, P., & Liu, Y. (2007). Ethanol electrooxidation on Pt/C and Pd/C catalysts promoted with oxide. Journal of Power Sources, 164(2), 527-531.
[2] Jablonski, A., Kulesza, P. J., & Lewera, A. (2011). Oxygen permeation through Nafion 117 membrane and its impact on efficiency of polymer membrane ethanol fuel cell. Journal of Power Sources, 196(10), 4714-4718.