Получение каталитического слоя на основе углеродных нанотрубок с наночастицами платины для водородно–воздушных топливн презентация

Бакалаврская работа на тему: «ПОЛУЧЕНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКОГО СЛОЯ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК, МОДИФИЦИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦАМИ ПЛАТИНЫ ДЛЯ ВОДОРОДНО–ВОЗДУШНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ»

Цель работы: разработка каталитического слоя на основе углеродных нанотрубок «Таунит» с наночастицами платины Получение наночастиц платины в растворах микроэмульсий Модификация углеродных нанотрубок «Таунит» наночастицами платины Определение размерных характеристик нанокомпозитов платины с нанотрубками Исследование функциональных характеристик нанокомпозитов на основе наночастиц платины на углеродных нанотрубках «Таунит».

Исследование нанокомпозитных электродных материалов на основе наночастиц платины и углеродных нанотрубок Методы анализа для оценки структуры и параметров нанокомпозитов: электронная микроскопия (ПЭМ и АСМ); рентгенофазовый анализ (РФА); циклическая вольтамперометрия (ЦВА)

Основные характеристики углеродного наноматериала «Таунит»

Обратные микроэмульсии Обратные микроэмульсии – это дисперсные системы, в которых дисперсная фаза представлена каплями воды (или другой полярной жидкости), распределенными в неполярной жидкой органической фазе.

Обратные микроэмульсии

Механизм получения наночастиц в микроэмульсиях Гексахлороплатиновая кислота H2PtCl6 растворяется в микрокаплях воды микроэмульсии. Восстановление до металлической платины осуществляется при смешении этой микроэмульсии с другой, содержащей восстановитель – борогидрид натрия NaBH4, также растворенный в микрокаплях микроэмульсии. Ниже приведена реакция восстановления платины с помощью борогидрида натрия: NaBH4 + 4H2O → Na[B(OH)4] + 4H2 [PtIVCl6]2- +2H2 → Pt0 + 6Cl- + 4H+

Электронная микроскопия (АСМ)

Нанесение наночастиц платины на углеродный носитель Для получения катализатора необходимо перенести эти частицы на твердый носитель, в качестве которого был использован углеродный наноматериал «Таунит». Перенос осуществляют при добавлении в систему растворителя, в котором растворяется ПАВ и с которым смешиваются обе жидкие фазы. Затем ПАВ удаляют с поверхности частичек платины, и под действием сил гравитации частицы осаждаются на твердой поверхности.

Электронная микроскопия (ПЭМ)

Рентгенофазовый анализ (РФА)

Циклическая вольтамперометрия (ЦВА)

Выводы по работе: Методом химического восстановления синтезированы наночастицы платины в растворах микроэмульсий Получен каталитический слой с наночастицами платины на УНТ «Таунит» В результате исследования нанокомпозитов методами электронной микроскопии (АСМ и ПЭМ), рентгенофазового анализа и циклической вольтамперометрии были предложены условия формирования электродных материалов на углеродных матрицах-подложках (тип УНТ - «Таунит», метод синтеза, соотношение вода/ПАВ (ω = 8) Сделан вывод о необходимости совершенствования методов получения и стабилизации наночастиц на углеродных носителях для создания топливных элементов с повышенными удельными характеристиками.

Спасибо за внимание!