Controllable synthesis, treatment and characterization of anodes for Direct Formic Acid Fuell Cell

Abstract

Název práce: Kontrolovaná syntéza, úprava a charakterizace anod pro palivový článek na kyselině mravenčí Autor: Mgr. Igor Bieloshapka Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Vedoucí doktorské práce: Ing. Petr Jiříček, CSc., Fyzikální ústav Akademie věd České republiky, sekce fyziky pevných látek, oddělení optických materiálů Abstrakt: V této disertační práci byly anody pro palivový článek s kyselinou mravenčí (DFAFCs) poprvé připraveny pomocí DC magnetronového naprašování. Anodová část se skládá z nosiče a katalyzátoru. Jako nosič byla použita uhlíkatá tkanina a polyanilin. Katalyzátory na bázi palladia a dvojkovu palladium-měď byly naneseny na povrch nosiče. Rastrovací elektronová mikroskopie (SEM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) byly použity pro sledování morfologie povrchu anod. Složení a chemický stav prvků anodové části byly studovány pomocí fotoelektronové spektroskopie (XPS). Transmisní elektronová mikroskopie (TEM) spolu s metodou XPS byly použity pro charakterizaci oxidu grafenu (GO) a redukovaného oxidu grafenu (RGO) jako slibných nosičů pro polymerní membránu palivového článku. Pro potlačení vlivu substechiometrické fáze PdCx a jiných nečistot na povrchu katalyzátoru byly studovány a porovnány různé způsoby ohřevu a nové...

Title: Controllable synthesis, treatment and characterization of anodes for Direct Formic Acid Fuell Cell Author: Mgr. Igor Bieloshapka Department/Institute: Department of Surface and Plasma Science, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Ing. Petr Jiříček, CSc., Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Division of Solid State Physics, Department of Optical Materials Abstract: At this doctoral thesis, anodes were prepared by novel DC magnetron sputtering technique for direct formic acid fuel cells (DFAFCs). Anode part consisted of support material and catalyst. Carbon cloth and polyaniline were used as a support. Palladium and palladium-copper bimetallic catalysts were deposited on the top of the support. Scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) were used for investigation of the morphology of the anodes. Composition and chemical states on the anode part were studied by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Transmission electron microscope (TEM) together with the XPS technique were used for characterizing graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (RGO) as a promising support for the polymer membrane fuel cells. For decreasing the role of substoichiometric PdCx phase and other contaminations on the surface of...