Автореферат (Исследование структурированных палладиевых катализаторов, осажденных на различные пористые подложки), страница 5

В дополнениек вышесказанному необходимо отметить, что каталитическая активностьпалладиевых слоев на пористой никелевой подложке сохраняется припериодической работе с ними и хранении на воздухе, по крайней мере, втечение восьми месяцев. При этом электрохимическая очистка палладиевогокатализатора в растворе 1 М КОН за счет циклирования потенциала отпотенциалов выделения водорода до потенциалов выделения кислородавозвращает каталитическую активность электрода, даже после ее полнойпотери в ходе исследований в растворах спиртов. Это говорит о том, что входе эксплуатации палладиевых каталитических слоев на пористой никелевойподложке не наблюдается агломерации частиц палладия и их осыпания, как вслучае палладиевых каталитических слоев, нанесенных на углеродныеподложки. Именно это последнее обстоятельство, наряду с механическойпрочностью никелевых подложек определяют несомненные преимущества ихиспользования для осаждения палладия по сравнению с углероднымиподложками.На каталитическую активность, как уже отмечалось выше, оказываютвлияние материал подложки и состав электролитов, используемых дляэлектроосаждения палладия.

Установленный факт влияния подложек ираствора для осаждения Pd остается не до конца ясным. Природа влияния этих18факторов на каталитическую активность палладия требует дальнейшихисследований.Основные результаты работы и выводы:1. Разработана методика получения палладиевого катализатора науглеродных подложках и подложках из пористого никеля. Установлено, чтоэлектрохимическийспособнанесенияконтролируемыхколичествметаллического палладия из растворов комплексов палладия(II) наэлектропроводящие подложки является удобным для получения егокаталитических слоев.2. Данные СЭМ хорошо согласуются с размерами палладиевых кластеров,оцененными из кривых заряжения, что говорит о правомерности проведениятаких оценок.3. Палладиевые каталитические слои, полученные на разных углеродныхподложках, показали каталитическую активность в реакции восстановлениякислорода в кислой и щелочной средах, сравнимую с активностьюкоммерческого платинового катализатора Е-ТЕК.4.

Процесс восстановления молекулярного кислорода на платиновом ипалладиевом катализаторах является диффузионным. Для катализаторовЕ-ТЕК – 4-х электронный механизм восстановления кислорода, для Vulcan/Pdи CNT/Pd – 2-х электронный, а для Pd(gly)/Ni характерен 2÷3-х электронныймеханизм.5. Окисление спиртов на каталитических слоях содержащих палладий, вотличие от платинового катализатора Е-ТЕК, не протекает в кислой среде.Каталитическая активность палладия при окислении этанола в щелочной среденамного превосходит его каталитическую активность при окислении метанола.6.

Установлена истинная каталитическая активность в реакции окисленияэтанола в щелочной среде: на палладиевых катализаторах с подложкой Vulсanона выше, по сравнению с палладием на подложке CNT. Электроды Vulcan/Pdпри небольшой загрузке палладия показывают довольно высокуюкаталитическую активность, немного уступающую катализаторам на основеплатины (E-TEK).

Однако, на углеродных подложках Vulcan и CNTнаблюдается агломерация частиц палладия в ходе эксплуатации.7. Оптимальными условиями получения активного устойчивого катализаторадля электроокисления этанола в щелочной среде являются: подложка изпористого никеля (Ni) и осаждение палладия из раствора, содержащего егоаммиачные комплексы(II). Активность такого электрода выше, чем длячистого палладиевого электрода.Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:Статьи в журналах:1. Никифорова Т.Г., Кабенева Ю.В., Рунова О.А.

Палладиевые катализаторына углеродных носителях для топливных элементов // Журнал ПрикладнойХимии, - 2010. - Т. 83. № 6. - С. 950-957.192. Никифорова Т.Г., Савельева Т.В., Дацкевич О.А. Каталитическаяактивность электролитических осадков палладия на пористых никелевыхподложках // Журнал Прикладной Химии, - 2011. - Т. 84. № 8. - С. 1282-1288.3. Никифорова Т.Г., Дацкевич О.А., Малев В.В.

Палладиевые катализаторына пористых никелевых подложках для спиртовых топливных элементов //Журнал Прикладной Химии, - 2012. - Т. 85. № 12. - С. 1983-1990.4. Никифорова Т.Г., Степанова А.А., Дацкевич О.А., Малев В.В. Пористыеникелевые осадки в реакции окисления спиртов в щелочной среде // ЖурналПрикладной Химии, - 2013. - Т. 86. № 11. - С.

1763-1990.Публикации в сборниках материалов конференций:1. Nikiforova T.G., Savelieva T.V., Runova O.A. Palladium catalyst on the porousnickel substrate for direct ethanol fuel cell // 9th International Frumkin Symposium«Kinetics of Electrode Processes». Russia, Moscow, 21.10.2010-24.10.2010. –С.120.2. Рунова О.А. Исследование палладиевых катализаторов на различныхподложках для топливных элементов // IV научная конференция студентов иаспирантов химического факультета СПбГУ. Россия, Санкт-Петербург,20.04.2010-23.04.2010. –С. 160-161.3. Дацкевич О.А. Каталитическая активность электролитического палладияна пористых никелевых подложках в реакции окисления этанола // VВсероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современноммире».

Россия, Санкт-Петербург, 18.04.2011-21.04.2011. –С. 509-510.4. Дацкевич О.А. Исследование палладиевых катализаторов на различныхподложках для топливных элементов // VI Всероссийская конференциямолодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием похимии «Менделеев-2012». Россия, Санкт-Петербург, 03.04.2012-06.04.2012.

–С. 271-272.5. Дацкевич О.А., Никифорова Т.Г., Малев В.В. Окисление метанола иэтанола на пористом никелевом электроде // 11-е Совещание«Фундаментальные проблемы ионики твердого тела». Россия, ЧерноголовкаМосковской обл., 05.07.2012-08.07.2012. –С. 271-272.6. Malev V.V., Datskevich O.A., Nikiforova T.G. Porous Nickel Substrates for theAlcohol Electrooxidation // International Conference «Molecular aspects of solidstate and interfacial electrochemistry».

Russia, Dubna, 2012.Автор выражает благодарность к.х.н. Никифоровой Т.Г., к.х.н. Левину О. В. заценные консультации при постановке эксперимента и интерпретацииполученных данных. Исследования на сканирующем электронном микроскопебыли проведены в центре коллективного пользования БИН РАН..