Введение
1. Литературный обзор 9
1.1. Физико-химические основы создания и принцип работы топливных элементов 9
1.1.1. Общие сведения 9
1.1.2. Топливные элементы с твердым полимерным электролитом 12
1.2. Физико-химические аспекты работы ТЭТПЭ 18
1.2.1. Механизм окисления водорода и водородсодержащих топлив 20
1.2.2. Механизм восстановления кислорода 25
1.3. Пористый кремний в качестве функциональной матрицы-носителя 29
1.3.1. Методы получения пористого кремния 32
1.3.2. Композиты на базе пористого кремния 36
1.4 Катализаторы для ТЭ 38
1.4.1. Общая характеристика наночастиц платиновых металлов 38
1.4.2. Синтез моно- и биметаллических наночастиц в растворах обращенных микроэмульсий 41
1.5. Постановка задачи 49
2. Экспериментальная часть 51
2.1. Материалы и реактивы 51
2.2. Приборы и оборудование 52
2.3. Физико-химические методы исследования наноматериалов 53
2.3.1. Атомно-силовая микроскопия (АСМ) 53
2.3.2. Растровая электронная микроскопия (РЭМ) 54
2.3.3. Фотонно-корреляционная спектроскопия (ФКС) 55
2.3.4. Рентгено-фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) 56
2.3.5. Рентгенофазовый анализ (РФА) 57
2.3.6. Циклическая вольтамперометрия (ЦВА)
2.4. Формирование слоев пористого кремния 61
2.5. Синтез нанокомпозитов на пористом кремнии платиновых металлов в растворах обращенных микроэмульсий 63
3. Результаты и обсуждения 66
3.1. Синтез и исследование наночастиц методами атомно-силовой микроскопии и фотонно-корреляционной спектроскопии 66
3.2. Исследование морфологии нанокомпозитов методами растровой электронной микроскопии и высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии 82
3.3. Исследование состава поверхности нанокомпозитов методами рентгенофазового анализа и рентгено-фотоэлектронной спектроскопии 89
3.4. Исследование каталитической активности нанокомпозитных материалов методом циклической вольтамперометрии 94
3.4.1. Реакция окисления водорода и восстановления кислорода 94
3.4.2. Реакция окисления муравьиной кислоты
4. Основные результаты и выводы 115
5. Перечень сокращений и условных обозначений 116
6. Список литературы 117
