Search

Kao odgovor rastućim energetskim potrebama modernog društva i potrebi za rešavanjem ekoloških problema, naučna i tehnološka istraživanja su fokusirana ka pronalaženju čistih i efikasnih izvora energije u cilju smanjenja emisije CO2 koje potiče od sagorevanja fosilnih goriva i izbegavanju eventualne energetske krize. Shodno tome, javlja se sve veće interesovanje ka razvoju novih, jeftinijih i ekoloških sistema za konverziju i skladištenje energije. Od svih sistema za konverziju energije najviše obećavaju gorivne ćelije koje kao gorivo koriste male organske molekule kao što su vodonik, metanol i etanol u kojima se prilično efikasno vrši direktna konverzija hemijske u električnu energiju uz vrlo nisku emisiju zagađivača. Gorivne ćelije koje koriste alkohol kao gorivo (DAFCs – Direct Alcohol Fuel Cells) kao izvor energije su naročito pogodne za korišćenje, kako u prevoznim sredstvima, tako i u malim elektronskim uređajima, zbog njihovog relatvno brzog starta i niske radne temperature. Uprkos obimnim istraživanjima, široka upotreba alkoholnih gorivnih ćelija još uvek je ograničena zbog njihove cene, relativno niske energije kao i nezadovoljavajuće gustine snage. U cilju rešavanja ovih problema, istraživanja su usmerena ka boljem razumevanju mehanizama elektrohemijskih reakcija koje se dešavaju u gorivnim ćelijama i razvoju visoko aktivnih elektrodnih katalizatora da bi se postigla bolja efikasnost, a samim tim i smanjenje cene. U ovom proučavanju, ispitivane su reakcije elektrooksidacije metanola i etanola u alkalnoj sredini na bimetalnim elektrodama, dobijenim spontanim deponovanjem nanoostrva paladijuma, rodijuma i rutenijuma uz pokrivenost manju od monosloja na površinama polikristalnih elektroda platine i paladijuma. Ex-situ karakterizacija dobijenih Pd/Pt(poly), Rh/Pd(poly) i Ru/Pd(poly) nanostruktura je vršena mikroskopijom atomskih sila (AFM), elipsometrijskom spektroskopijom i rendgenskom fotoelektronskom sprektroskopijom (XPS). In-situ karakterizacija dobijenih elektroda kao i proučavanje reakcije elektrooksidacije metanola i etanola vršene su cikličnom voltametrijom u 0,1 M KOH-u. Bimetalne površine modifikovanih elektroda su pokazale bolju katalitičku aktivnost za reakcije oksidacije metanola i etanola u alkalnoj sredini... In response to the energy needs of modern society and emerging ecological concerns, scientific and technological researches have focused on the development of clean, efficient power sources to diminish CO2 emission coming from combustion of fuels and to avoid energy crisis. Consequently, development of novel, low-cost, and environment friendly energy conversion and storage systems has raised significant interest. Among various energy conversion and storage systems, one of the most encouraging is fuel cells using small organic molecules such as methanol and ethanol since they convert chemical energy directly into electrical energy with high efficiency and low pollutant emissions. Direct alcohol fuel cells (DAFCs) are an ideal fuel cell system for applications in electric vehicles and electronic portable devices due to their relatively quick start-up and low operating temperature. Despite extensive research, the wide commercial use of DAFCs is hampered by their high cost, relatively low energy and power densities. In order to address these problems, researches are focused to better understanding of the mechanism of electrochemical reactions taking place in fuel cells and development of highly active electrode catalysts to attain high efficiency of DAFCs, and subsequently lowering the cost. In this study, bimetallic electrodes prepared by Pd, Rh and Ru nanoislands spontaneously deposited on polycrystalline platinum, Pt(poly), and polycrystalline palladium, Pd(poly), at submonolayer coverage were explored for methanol and ethanol oxidation in alkaline media. Characterization of obtained Pd/Pt(poly), Rh/Pd(poly) and Ru/Pd(poly) nanostructures was performed ex situ by AFM imaging, spectroscopic ellipsometry and by X-ray photoelectron spectroscopy. In situ characterization of the obtained electrodes and subsequent methanol and ethanol oxidation measurements were performed by cyclic voltammetry in 0,1 M KOH. Bimetallic surfaces of modified electrodes exhibited the highest catalytic activity for methanol and ethanol oxidation in alkaline media...