Введение
Глава 1. Литературный обзор 12
1.1. Виды и принцип работы топливных элементов 12
1.2. Катодные катализаторы для водородно-кислородиого ТЭ
1.2.1. Легирование платины различными d-металлами 26
1.2.2. Катализаторы, содержащие частицы с архитектурой «оболочка-ядро»
1.2.2.1. «Первичные» структуры оболочка-ядро 35
1.2.2.2. «Вторичные» структуры оболочка-ядро 40
1.2.2.3. Идентификация структур оболочка-ядро
1.3. Методы синтеза наноструктурных электрокатализаторов 50
1.4. Стабильность катодных катализаторов и методы их постобработки 64
Выводы по главе 68
Глава 2. Материалы и методы экспериментальных исследований 69
2.1. Материалы 69
2.2. Методика синтеза катализаторов 69
2.2.1. Синтез Pt-Cu катализаторов с равномерным распределением металлов в наночастицах, осаэ/сденных на углеродный носитель
2.2.2. Синтез Pt-Cu катализаторов с неравномерным распределением металлов в наночаспищах, осажденных на углеродный носитель 70
2.3. Методики постобработки катализаторов 71
2.4. Физико-химические методы исследования 71
2.4.1. Порошковая рентгенография 71
2.4.1.1.Регистрация порошковых рентгенограмм на дифрактометре ARL
X TRA (Thermo Scientific, Switzeland) 72
2.4.1.2. Регистрация порошковых рентгенограмм на дифрактометре Rigaku Ultima IV. 72
2.4.2. Методика термогравиметрического анализа 73
2.4.3. Методика определения химического состава полученных катализаторо 74
2.4.4. Методика проведения электронно-микроскопических исследований 74
2.5. Электрохимические методы исследования 75
2.5.1. Определение электрохимически активной площади поверхности катализаторов методами волыпамнерометрии 75
2.5.2. Оценка каталитической активности в реакции электровосстановления кислородом на вращающемся дисковом электроде 76
2.5.3. Оценка стабильности катализаторов 77
Глава 3. Результаты и обсуждение 78
3.1. Катализаторы, содержащие наночастнцы на основе твердых растворов Pt-Cu 78
3.1.1. Синтез и характеризация PtxCu/Cматериалов (х=0,5,1, 2) 78
3.1.2. Площадь электрохимически активной поверхности и каталитическая активность PtxCu/C (х=0,5, 1, 2) материалов в реакции электровосстановления кислорода 85
3.1.3. Влияние состава водно-органического растворителя на микроструктурные характеристики Pt-Cu/C электрокатализаторов..91
3.2. Катализаторы с неоднородным распределением металлов в наночастицах 103
3.2.1.Получение Си/С 103
3.2.2. Получение катализаторов на основе наночастиц со структурой оболочка-ядро 106
3.2.3. Площадь электрохимически активной поверхности Cux@Pt/C (х=1, 2,
3, 4) материалов и их каталитическая активность в реакции электровосстановления кислорода 113
3.2.4. Коррозионно-морфологическая стабильность Cux@Pt /С материалов 118
3.2.4.1. Влияние постобработки на состав, микроструктуру и электрохимически активную площадь поверхности Cux@Pt/C катализаторов 118
3.2.4.2. Обработка Cux@Pt/C материалов с различным соотношением Cu.Pt в 9 М
H2S04 124
Основные результаты и выводы 139
Литература
