Zmírnění otravy CO ve vodíkovém palivovém článku

Vodíkové palivové články vykazují během posledního desetiletí významný pokrok a jsou postupně uváděny na trh. Je však třeba ještě odstranit některé komerční překážky a zmírnění otravy povrchu Pt v důsledku adsorpce CO může velmi urychlit přijetí této technologie. V této práci bude podrobně studován proces otravy povrchu Pt katalyzátoru molekulami CO a zváženy metody jeho zmírnění. K dosažení tohoto úkolu budou pomocí technologie magnetronového naprašování připraveny materiály na bázi platiny (Pt-X). Morfologie připraveného katalyzátoru bude studována pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Kontrola složení slitiny Pt-X s různými poměry Pt/X bude prováděna metodami energiově disperzní spektroskopie (EDX) a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). Metoda XPS bude použita i pro studium adsorpce CO na povrchu Pt-X, kde bude primárně zajímavá změna elektronických stavů katalyzátoru. Elektrochemická aktivita a proces otravy CO budou studovány pomocí elektrochemického článku ex-situ. Počáteční potenciály a kinetika elektrooxidace CO budou měřeny metodou rotujících diskových elektrod (RDE). Nakonec bude vliv složení katalyzátoru na otravu CO hodnocen in-situ v palivovém článku vybaveném přesným směšovačem plynu.

Zásady pro vypracování

1. Studium doporučené literatury
2. Seznámení se s měřícími aparaturami NAP-XPS, RDE.
3. Příprava katalytických vrstev Pt/X magnetronovým naprašováním a jejich chrakterizace
4. Studium procesu adsorpce CO na různých slitinách Pt-X a jejich otravy pomocí XPS, RDE a testování v palivovém článku
5. Zpracování dat a sepsání práce

Literatura

1. Yakovlev, YV; Nováková, J; Kúš, P; Dinhová, TN; Matolínová, I; Matolín, J. Power Sources, 439 (Nov): Art. No. 227084 (8 pages), 2019.
2. Marc Koper, Andrzej Wieckowski. Fuel Cell Catalysis: A Surface Science Approach. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc, 2009. ISBN 978-0-470-13116-9.
3. O’Hayre, Ryan P., Suk-Won Cha, Whitney G. Colella, and F. B. Prinz. Fuel Cell Fundamentals. Third edition. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc, 2016. ISNB 978-1-119-11415-4 978-1-119-11420-8.
4. Odborná literatura dle doporučení vedoucího práce