Zmírnění otravy CO ve vodíkovém palivovém článku.
| Název práce v češtině: | Zmírnění otravy CO ve vodíkovém palivovém článku. |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Mitigation of CO poisoning in hydrogen fuel cell. |
| Klíčová slova: | vodíkové palivové články|vodík|MEA-PEMFC|obnovitelné zdroje energie|anodový katalyzátor|otrava palivového článku |
| Klíčová slova anglicky: | hygrogen fuel cells|hydrogen|MEA-PEMFC|renewable sources of energy|catalyst for anode|hydrogen fuel cell poissoning |
| Akademický rok vypsání: | 2021/2022 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Yurii Yakovlev, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 19.10.2021 |
| Datum zadání: | 22.10.2021 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 13.12.2021 |
| Datum a čas obhajoby: | 12.09.2023 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 20.07.2023 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 21.07.2023 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 12.09.2023 |
| Oponenti: | Ing. Jakub Mališ, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. Mgr. Michael Vorochta, Ph.D. |
| 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 |
| Seznam odborné literatury |
| 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 |
| Předběžná náplň práce |
| 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. |