Studium vlivu plynných jedů na magnetronem deponovaný katalyzátor pro vodíkový palivový článek

Abstract

Název práce: Studium vlivu plynných jedů na magnetronem deponovaný kataly- zátor pro vodíkový palivový článek Autor: David Kalabis Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Mykhailo Vorokhta, Ph.D., Katedra fyziky po- vrchů a plazmatua Abstrakt: Cílem této bakalářské práce je zkoumat efekty odehrávající se na ka- talytických vrstvách z platiny a ruthenia v různých poměrech v souvislosti s otravou plynnými jedy katalytické vrstvy pro vodíkové palivové články. Pro tyto účely byly naprášeny katalytické vrstvy na porézních membránách a na skelném uhlíku. Pro přípravu aktivních vrstev bylo využito technologie magnetronového naprašování a leptání membrány pomocí plazmy. Vlastnosti vzorků byly zkou- mány různými metodami, aby bylo zjištěno chování slitin platiny a ruthenia v souvislosti s jejich otravou molekulami CO. Bylo prokázáno, že zvyšující se kon- centrace Ru v katalyzátoru ze slitiny platiny a ruthenia vede k vyšší rezistivitě katalyzátoru proti otravě CO. Počínaje určitým bodem se však celková aktivita katalyzátoru v palivovém článku začala snižovat, což naznačuje, že v bimetalic- kém katalyzátoru je definována horní hranice pro koncentraci Ru na koncentraci cca 50% ve slitině. Výsledky této práce jasně naznačují vysoký potenciál mag- netronem naprašovaného katalyzátoru na...

Title: Study of the effect of gaseous poisons on magnetron-sputtered catalyst for hydrogen fuel cell Author: David Kalabis Department: Department of Electronics and Vacuum Physics Supervisor: Mgr. Mykhailo Vorokhta, Ph.D., Department of Surface and Plasma Science Abstract: This bachelor thesis aims at studying effects and processes occurring on the surface of different PtRu catalysts for hydrogen fuel cells in connection with gaseous poisoning by CO. For these purposes the catalytic layers containing different proportions of Pt and Ru were made on porous membranes and glassy carbon. The technology of magnetron sputtering and plasma etching were used for their preparation. The layers were studied by several techniques and the properties of the alloys with respect to CO poisoning were determined. It was shown that increasing the concentration of Ru in the PtRu catalyst leads to higher catalyst resistivity against CO poisoning. However, starting from some point the catalyst total activity in fuel cell started to decrease, indicating that there is a defined upper limit for the Ru concentration in the bimetallic catalyst equal to about 50% in the alloy. The results of this work clearly indicate the high potential of magnetron sputtered PtRu catalysts in fuel cell applications. Keywords: fuel cell, hydrogen,...