Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор. использование органических материалов в топливных элементах 9
1.1 Топливные элементы 9
1.1.1 Типы топливных элементов 13
1.1.2 Устройство и принцип работы ТЭ 14
1.1.3 Проблемы в материалах для топливных элементов 17
1.1.4 Катализаторы в топливных элементах 17
1.1.5 Молекулярные катализаторы на основе синтетических аналогов гидрогеназы 23
1.2 Процессы образования интермедиатов и радикальных частиц в прямых спиртовых топливных элементах 28
1.3 Деградация полиэлектролитической мембраны в топливном элементе 32
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 38
2.1 Постановка задачи и объекты исследования 38
2.2 Процедура изготовление МЭБ. Материалы и методы . 40
2.3 Физико-химические методы анализа 41
2.4 Миниатюрный топливный элемент для ЭПР 42
ГЛАВА 3. Комплексы никеля с циклическими дифосфиновыми лигандами как катализаторы для топливных элементов 46
3.1 Испытание комплексов [Ni(PPh2NBn2)2]2+, [Ni(PPh2NPh2)2]2+, [Ni(PPy2Np-Tol2)2]2+ и
[Ni(PPy2N CH3(CH)Ph 2)2]2+ на МЭБ со структурой Pt/Нафион/Pt 46
3.2 Синтез катализатора Pt20/Vulcan XC-72 48
3.3 Испытание катализатора Pt20/Vulcan XC-72 в топливном элементе 54
3.4 Испытание комплексов [Ni(PPh2NBn2)2]2+и [Ni(PPh2NPh2)2]2+ в составе МЭБ 57
3.5 Возможный механизм катализа окисления H2 62
ГЛАВА 4. ЭПР процессов распада топлива и мембраны 65
4.1 Детектирование интермедиатов и спин-аддуктов, образующихся в ходе прямого разложения легких алифатических спиртов в топливном элементе 65
4.2 Деградация перфторсульфонированных мембран: образование макрорадикалов аллильного типа 78
Основные результаты и выводы 90
Список используемых сокращений 91
Список цитируемой литературы 92
