| teema: | Nanostruktuursete ja keemiliselt modifitseeritud elektroodide elektrokatalüütilised omadused |
|---|---|
| tunnusnumber: | ETF5831 |
| projekti tüüp: | Eesti Teadusfondi grant |
| erialad: |
1.6. Füüsikaline, analüütiline ja anorgaaniline keemia |
| seisund: | käimasolev |
| asutus: | TÜ Füüsika-keemiateaduskond |
| projekti juht: | Kaido Tammeveski |
| kestus: | 01.01.2004 - 31.12.2007 |
| kirjeldus: | Nanostruktuursete elektroodide alal on plaanis uurida kahte süsteemi: väärismetallist nanoosakesi süsinikalusel ning õhukesi väärismetallkilesid erinevatel alusmaterjalidel. Selle uurimistöö põhiliseks eesmärgiks on selgitada nanostruktuursete materjalide elektrokatalüütiliste omaduste sõltuvust katalüsaatori mõõtmetest (osakese suurus või õhukese kile paksus). Selline teema püstitus tuleneb ühelt poolt vajadusest uurida elektrokatalüütiliste protsesside fundamentaalseid aluseid ja teiselt poolt vajadusest hoida kokku kallihinnalist katalüsaatorimaterjali praktilistes süsteemides (kütuse-elementides). Testitavaks katalüütiliseks protsessiks on hapniku elektrokeemiline redutseerumine, mis väärismetallkatalüsaatoritel on struktuurist sõltuv reaktsioon. Uuritakse hapniku redutseerumise mehhanismi ning määratakse kineetilised parameetrid sellele reaktsioonile. Süsinikelektroodide keemilisel modifitseerimisel on kavas kasutada diasooniumisoola katoodse redutseerumise ning karboksüülhappe anoodse oksüdeerumise meetodeid. Sünteesitakse erinevate kinoonide diasooniumisoolad ja vastavad karboksüülhapped ning uuritakse kinoonidega modifitseeritud süsinikelektroodide elektrokatalüütilisi omadusi. Alusmaterjalina kasutatakse klaassüsinikku, pürolüütilist grafiiti jt süsinikmaterjale. Erinevalt enamikust väärismetallelektroodidest, mis katalüüsivad hapniku neljaelektronilist redutseerumist, kulgeb kinoonidega modifitseeritud elektroodidel kaheelektroniline protsess, mille lõppsaaduseks on vesinikperoksiid. Eesmärgiks on leida selline kinooni derivaat, mis oleks kõrge katalüütilise aktiivsusega ja keemiliselt stabiilne ning sobiks kasutamiseks vesinikperoksiidi elektrokeemilisel genereerimisel. Elektrokeemilised mõõtmised viiakse läbi pöörleva ketaselektroodi ning pöörlev ketaselektrood rõngaga meetoditel. Nanostruktuursete materjalide struktuuri ja morfoloogia uurimiseks kasutatakse röntgendifraktsiooni ja aatomjõumikroskoopi. |
| projektiga seotud isikud | ||||
|---|---|---|---|---|
| nr | nimi | asutus | amet | |
| 1. | Arnold Rosental | Tartu Ülikool | vanemteadur | |
| 2. | Ave Sarapuu | TÜ, Füüsikalise keemia instituut | doktorant | |
| 3. | Kaido Tammeveski | TÜ Füüsika-keemiateaduskond | dotsent | |