Svíčkové saze jako nosič katalyzátorů pro palivové články s polymerní membránou
| Thesis title in Czech: | Svíčkové saze jako nosič katalyzátorů pro palivové články s polymerní membránou |
|---|---|
| Thesis title in English: | Candle soot as a support for proton exchange membrane fuel cell catalysts |
| Key words: | svíčkové saze|PEMFC|nosič katalyzátorů |
| English key words: | candle soot|PEMFC|support for catalysts |
| Academic year of topic announcement: | 2020/2021 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP) |
| Supervisor: | doc. Mgr. Ivan Khalakhan, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 02.09.2020 |
| Date of assignment: | 03.09.2020 |
| Confirmed by Study dept. on: | 30.12.2020 |
| Date and time of defence: | 08.07.2021 09:00 |
| Date of electronic submission: | 26.05.2021 |
| Date of submission of printed version: | 26.05.2021 |
| Date of proceeded defence: | 08.07.2021 |
| Opponents: | Mgr. Yurii Yakovlev, Ph.D. |
| Guidelines |
| 1) Rešerše literatury.
2) Seznámení s metodou přípravy tenkých vrstev a jednotlivými zařízeními, které budou využívány v rámci této práce. 3) Příprava katalyzátorů magnetronovým naprašováním na saze. 4) Studium morfologie, složení a aktivity připravených vrstev. 5) Zpracování experimentálních dat a sepsání bakalářské práce. |
| References |
| [1] Handbook of fuel cells: Fundamentals, technology, applications, W. Vielstich, A. Lamm, H.A. Gasteiger, Wiley 2003, ISBN: 978-0-471-49926-8 ISBN:
[2] I. Khalakhan et al. Candle soot as efficient support for proton exchange membrane fuel cell catalyst. Fuel cells, 2016, 16, 652-655. [3] M.R. Mulay et al. Candle soot: Journey from a pollutant to a functional material, Carbon, 2019, 144, 684-712. |
| Preliminary scope of work |
| Palivové články s polymerní membránou patří mezi nejslibnější alternativní zdroje čisté energie. Nicméně, navzdory velkému potenciálu PEMFC jsou však stále daleko od komerční realizace, což je dáno především dvěma problémy: výrobními náklady a špatnou životností. Kromě velkého úsilí vynakládaného při hledání levného a účinného katalyzátoru pro PEMFC by dostatečná pozornost měla být také věnována výzkumu nosiče katalyzátoru, protože nosič může výrazně zvýšit efektivitu katalyzátoru. Hlavní požadavky na nosič katalyzátoru v PEMFC je velké specifická plocha pro zvýšení disperze katalyzátoru, vysoká vodivost elektronů pro zajištění toku elektronů z katalyzátoru na kolektor a dobrá dostupnost paliva.
Svíčkové saze, navzdory tomu že jsou známy po staletí, začaly přitahovat obrovskou pozornost vědců teprve nedávno, a to z pohledu slibných aplikací. Díky svému rychlému a jednoduchému způsobu přípravy, nízkým nákladům, vysokému povrchu, dobré vodivosti a hydrofobním vlastnostem jsou saze velmi perspektivním materiálem jako nosiče katalyzátoru v PEMFC. Tato práce bude zaměřena na přípravu a charakterizaci svíčkových sazí jako nosiče katalyzátoru pro PEMFC. Saze budou připravovány přímo z plamene svíčky, na ně bude nanesen katalyzátor pomocí metodou magnetronového naprašování. Morfologie a chemické složení vzorků budou charakterizovány pomocí elektronové mikroskopie (SEM) a fotoelektronové spektroskopie rentgenovského záření (XPS). Měření aktivity bude probíhat v palivovém článku. Cílem práce je prozkoumat potenciální aplikaci svíčkových sazí v reálném zařízení PEMFC. |