velikost textu

Preparation and Characterization of Novel Oxide Catalysts for Fuel Cell Applications

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Preparation and Characterization of Novel Oxide Catalysts for Fuel Cell Applications
Název v češtině:
Příprava a charakterizace nových oxidových katalyzátorů pro palivové články
Typ:
Disertační práce
Autor:
Ivan Khalakhan, Ph.D.
Školitel:
prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.
Oponenti:
Dr. Sylvie Bourgeois
Dr. Zdeněk Strýhal
Id práce:
61925
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Fyzika povrchů a rozhraní (4F5)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
27. 6. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Název práce: Příprava a charakterizace nových oxidových katalyzátorů pro palivové články Autor: Mgr. Ivan Khalakhan Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc., Katedra fyziky povrchů a plazmatu, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Abstrakt: Disertační práce je zaměřena zejména na studium morfologie nových oxidových katalyzátorů pro palivové články s polymerní membránou (PEMFC) připravovaných magnetronovým naprašováním. V této práci byly použity různé metody analýzy povrchů, jako jsou řádkovací elektronová mikroskopie (SEM), mikroskopie atomárních sil (AFM) a rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS). V první kapitole je studován vliv různých depozičních podmínek na morfologii naprašovaných vrstev CeO2, a vrstev CeO2 dopovaných Au a Pt. Bylo zjištěno, že morfologie a stechiometrie vrstev katalyzátoru je silně závislá na depozičních parametrech a typu použitého substrátu. Dále jsme ukázali, že vrstvy připravované současným naprašováním platiny a oxidu ceru vykazují velmi vysokou katalytickou aktivitu jako anody v PEMFC. Velká plocha povrchu, nízké množství platiny a vynikající katalytické vlastnosti činí z tohoto typu materiálu slibnou alternativu k daleko dražším komerčně dostupným katalyzátorům. V druhé kapitole byla studována morfologie vrstev PtOx připravovaných reaktivním magnetronovým naprašování platiny v kyslíkové atmosféře. Ukázalo se, že vzorky PtOx po redukci H2 mají nanostrukturní charakter s velkou aktivní plochou povrchu. Takovéto platinové vrstvy jsou rovněž vhodné jako vysoce efektivní katalyzátory pro PEMFC. Klíčová slova: Oxid Ceru, Platina, Oxid Platiny, Magnetronové Naprašování, Palivový Článek IV
Abstract v angličtině:
Title: Preparation and Characterization of Novel Oxide Catalysts for Fuel Cell Applications Author: Mgr. Ivan Khalakhan Department/Institute: Department of Surface and Plasma Science, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc., Department of Surface and Plasma Science, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Abstract: Present doctoral thesis focuses mainly on the morphological investigation of novel oxide catalysts prepared by magnetron sputtering deposition for fuel cell applications. Surface characterization techniques such as scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), were used in this work. In the first chapter, the influences of different preparation parameters on the morphology of CeO2, Au doped CeO2 and Pt doped CeO2 sputtered films were investigated. It was found that morphology and stoichiometry of the catalyst film is strongly dependent on the deposition parameters and the type of substrate. We have also shown that catalyst films prepared by magnetron co-sputtering of platinum and cerium oxide exhibit high catalytic activity as anode in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). High surface area, low platinum loading and excellent catalytic performance make this material a promising alternative to more expensive commercial catalysts. In the second chapter, the morphology of PtOx films prepared by reactive magnetron sputtering of platinum in oxygen atmosphere were examined. It was shown that PtOx, when reduced by H2, exhibit large active surface area. Such platinum films were found to be high active catalyst as anode in PEMFC. Keywords: Cerium Oxide, Platinum, Platinum Oxide, Magnetron Sputtering, Fuel Cell V
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Ivan Khalakhan, Ph.D. 13.85 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Ivan Khalakhan, Ph.D. 24 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Ivan Khalakhan, Ph.D. 8 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. 61 kB
Stáhnout Posudek oponenta Dr. Sylvie Bourgeois 126 kB
Stáhnout Posudek oponenta Dr. Zdeněk Strýhal 90 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc. 104 kB