Κωδικός Εργασίας: PE0281
Φυσικοχημεία - Ηλεκτροχημεία Ι
Παρασκευή, 24 Μαίου 2013, 14:00 - 16:00, Αίθουσα Συγκλήτου - Κτήριο Διοίκησης
ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΟΞΕΙΔΙΩΝ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ IrxRu1-xO2 ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΕΚΛΥΣΗΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ
1 Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
2 ΕΚΕΤΑ/ΙΔΕΠ
3 Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Περιγραφή :

Η ηλεκτρόλυση του νερού σε κυψέλες τύπου πολυμερικής μεμβράνης (PEM electrolysers) αποτελεί ίσως την πιο ελκυστική και με υψηλή απόδοση τεχνική για την παραγωγή υψηλής καθαρότητας υδρογόνου και οξυγόνου σε χαμηλή θερμοκρασία. Το σημαντικότερο πρόβλημα των διατάξεων ηλεκτρόλυσης PEM σχετίζεται με την αντίδραση έκλυσης οξυγόνου (OER), η οποία εμφανίζει την μεγαλύτερη υπέρταση στις συνήθεις συνθήκες λειτουργίας. Για το λόγο αυτό πραγματοποιούνται διάφορες μελέτες στην ανάπτυξη και βελτιστοποίηση αποδοτικών και σταθερών ηλεκτροκαταλυτών για την OER. Στην παρούσα μελέτη αναπτύχθηκαν ηλεκτροκαταλύτες του τύπου IrxRu1-xO2, x = 1, 0.9, 0.7 και 0.5 και μελετήθηκε η απόδοση και σταθερότητά τους για την ηλεκτροχημική διάσπαση του νερού. Η μελέτη της εγγενούς ηλεκτροκαταλυτικής απόδοσης, των οξειδοαναγωγικών χαρακτηριστικών και της σταθερότητας των υλικών που πραγματοποιήθηκε με κυκλική βολταμετρία και γραμμική σάρωση του δυναμικού, έδειξε ότι το καθαρό IrO2 και το μικτό οξείδιο Ir0.5Ru0.5O2 είχαν τις μεγαλύτερες αποδόσεις ως προς την έκλυση οξυγόνου και ικανοποιητική σταθερότητα κατά την οξειδοαναγωγική λειτουργία. Τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά όπως προέκυψαν από ανάλυση των υλικών εξηγούν τη συμπεριφορά αυτή καθώς υπάρχει άμεση συσχέτισή τους με την ηλεκτροκαταλυτική ενεργότητα και σταθερότητα των οξειδίων. Τέλος, τα βέλτιστα υλικά IrO2 και Ir0.5Ru0.5O2, αναπτύχθηκαν σε διατάξεις ηλεκτροδίων-ηλεκτρολύτη (ΜΕΑs) και μελετήθηκε η απόδοσή τους σε πραγματικές συνθήκες ηλεκτρόλυσης PEΜ.

Λέξεις Κλειδιά:

διμεταλλικά οξείδια Ir-Ru, αντίδραση έκλυσης οξυγόνου, διατάξεις ηλεκτρόλυσης τύπου PEM