Инна Вернигор:
В лабораторию электрокатализа я пришла, чтобы выполнять диплом бакалавра. Меня заинтересовало направление исследований, которые здесь проводятся. Затем я написала здесь магистерский диплом и, после окончания РХТУ имени Д.И. Менделеева, поступила в аспирантуру. Сейчас я аспирант второго года обучения.
Основное направление моей работы — разработка и исследование электрокатализаторов реакции восстановления кислорода для катодов топливных элементов преимущественно со щелочным электролитом.
Я исследую каталитическую активность этих катализаторов, их стабильность, электропроводность и другие характеристики в модельных условиях. Разработка топливных элементов со щелочным электролитом - это перспективное направление, в котором для ученых имеется большой объем работы. Основной задачей является синтез электрокатализаторов для эффективного протекания реакции восстановления кислорода в щелочных средах, поскольку щелочной электролит менее коррозионно активен, что позволяет использовать широкий круг материалов различного состава для создания катализаторов. Например, углеродные нанотрубки, которые проявляют достаточную активность в щелочных средах, а в кислых они мало активны.
На конференции «Физикохимия» в 2021 году я выступала в третий раз. В 2019 году заняла третье место, в 2020 году — первое, а на прошедшей конференции получила премию имени академика Фрумкина.
Мой доклад на конференции «Физикохимия — 2021» - это обобщенные результаты нескольких работ, которые были выполнены совместно с сотрудниками лаборатории.
В докладе я представила ряд электрокатализаторов, синтезированных с целью увеличения эффективности реакций восстановления кислорода и окисления водорода.
Одной из главных задач моей научной работы является снижение содержания дорогостоящей платины в электрокатализаторах и разработка катализаторов, не содержащих платину. Нами разработаны катализаторы на основе углеродных нанотрубок, допированных азотом, которые в реакции восстановления кислорода сопоставимы по активности с платиновыми катализаторами. Эти катализаторы являются толерантными по отношению к спирту. При использовании в щелочном топливном элементе спирт-воздух возможно попадание спирта в катодное пространство, что приводит к отравлению платиновых катализаторов. Допированные углеродные нанотрубки не взаимодействуют со спиртом, в отличие от платины, его присутствие не снижает их характеристики.
Что касается реакции окисления водорода, то здесь был тоже достигнут определенный результат: был синтезирован катализатор «платина-молибден» с содержанием платины 15%. Он совпадал по характеристикам с платиновым катализатором, который содержит 40% платины, и даже показывал лучшую стабильность.
Материал подготовлен: Ольга Макарова / пресс-служба ИФХЭ РАН
Публикуется в рамках празднования Международного дня аспиранта