Vysoce disperzní katalyzátory pro HER/HOR v alkalickém prostředí

Vodíkové technologie jsou považovány za jednu z klíčových součástí obnovitelných zdrojů energie. Aby byly tyto technologie všudypřítomné a dostupné, měly by se řešit problémy se stabilitou a aktivitou katalyzátoru. Vývoj vodních elektrolyzérů a palivových článků pracujících v alkalickém prostředí by mohl být způsob, jak tyto problémy vyřešit. Vývoj/oxidace vodíku (HER/HOR) v alkalickém médiu je však pomalý, což snižuje výkon takových článků. Pokročilé struktury katalyzátoru jako vysoce dispergované katalyzátory s vysokým poměrem povrchových atomů/objemových atomů mohou dramaticky zlepšit aktivitu katalyzátoru a zároveň poskytnout důležité poznatky o reakčních mechanismech.

Cílem doktorské práce je studium aktivity a struktury vysoce disperzních katalytických systémů připravených technikami magnetronového naprašování a elektrodepozicí, s využitím klasických a in-operando metod, jako je vysokotlaká rentgenová fotoelektronová spektroskopie (NAP-XPS), elektronové mikroskopie (SEM, TEM), technika rotační (prstencové) diskové elektrody (R(R)DE). Katalyzátorové systémy budou zahrnovat různé kovy (Ni, Ti, Pd, Ru, atd.), oxidy kovů (CeO2, TiO2, RuO2 atd.) jako nosič a jemně rozptýlené kovy platinové skupiny (PGM) a d-kovy bez PGM (Cu , Ti, Ni, Fe, atd.). Práce je zaměřena na nalezení vztahu morfologie/aktivita, pochopení reakčních mechanismů a cest, které budou přínosem pro vývoj nové generace HER/HOR katalyzátoru.

Literatura

1. Supported Metal Single Atom Catalysis. Philippe Serp, Doan Pham Minh, Wiley-VCH (2022), ISBN: 9783527348442.
2. Anion Exchange Membrane Fuel Cells. Principles, Materials and Systems. Liang An, T.S. Zhao, Springer, Cham (2018), ISBN 978-3-319-71370-0.
3. Fuel Cell Catalysis: A Surface Science Approach. Marc Koper, Andrzej Wieckowski, John Wiley & Sons Inc (2009), ISBN 978-0-470-13116-9.