Rytelewska Beata

Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Elektroanalizy Chemicznej

Hybrydowe układy katalityczne do elektroutleniania eteru dimetylowego w środowisku kwaśnym

Beata Rytelewska

Promotor: dr hab. Iwona A. Rutkowska
Opiekun: prof. dr hab. Paweł J. Kulesza

Aktywność elektrokatalityczna nanostrukturalnych stopów PtSn (PtSn/V) na nośniku Vulcan w kierunku elektroutleniania eteru dimetylowego (DME), potencjalnego paliwa o małych cząsteczkach organicznych, została znacznie zwiększona w środowisku kwaśnym (0,5 mol dm^-3 H₂SO₄) poprzez dekorowanie PtSn/V nanocząstkami czarnego rutenu lub bimetalicznego PtRu. Efekt wzmocnienia dotyczy zarówno przesunięcia potencjału początku utleniania DME w kierunku mniej dodatnich wartości, jak i wzrostu gęstości prądu elektrokatalitycznego DME zarejestrowanego zarówno w cyklicznych warunkach woltamperometrycznych, jak i chronoamperometrycznych. Zdolności aktywacyjne nanostruktur rutenu wydają się wynikać z istnienia (nawet poniżej 0,45 V w porównaniu z RHE) reaktywnych rutenowych grup okso/hydroksylowych na ich powierzchniach, zdolnych do indukowania utleniającego usuwania trujących (typu CO) adsorbatów z sąsiednich miejsc katalitycznych platyny. Pod tym względem, wydaje się, że gatunki Ru-oxo wspierają aktywność Sn, tworząc z Pt heterogeniczny stop PtSn. PtSn/V zdobione Ru, a zwłaszcza PtSn/V domieszane do PtRu, wykazują bardzo wysoką aktywność w kierunku utleniania metanolu, który jest również ważnym związkiem pośrednim do utleniania DME. Ogólnie rzecz biorąc, materiały hybrydowe złożone z PtSn osadzonego na Vulcan, ozdobionego nanocząstkami Ru lub PtRu, wydają się działać jak wielofunkcyjne nanoreaktory, indukując nie tylko usuwanie trujących adsorbatów, ale także katalizujące utlenianie półproduktów reakcji DME (metanolu).

Literatura:
[1] Muller J. T., Urban P. M., Holderich W. F., Colbow K. M., Zhang J., Wilkinson D.P., Electrochem. Soc. 2000, 147, 4058.
[2] Mizutani I., Liu Y., Mitsushima S., Ota K., Kamiya N., J. Power Sources. 2006, 156, 183.
[3] Zhang Y., Lu L. L., Tong Y.J., Osawa M., Ye S., Electrochim. Acta. 2008, 53, 6093.
[4] Lu L. L., Yin G. P., Tong Y.J., Zhang Y., Gao Y. Z., Osawa M., Ye S., J. Electroanal. Chem. 2008, 619, 143.