Sirvi Autor "Sarapuu, Ave, juhendaja" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 3 3

Oxygen electroreduction on lignin-derived non-precious metal catalysts
(Tartu Ülikool, 2023) Sajjad, Umber; Tammeveski, Kaido, juhendaja; Sarapuu, Ave, juhendaja; Tartu Ülikool. Füüsika instituut; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Resorcinol-derived carbon-based catalysts for polymer electrolyte fuel cell cathodes
(2024-07-11) Kisand, Kaarel; Sarapuu, Ave, juhendaja; Tammeveski, Kaido, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Euroopa Komisjoni ettepanek vesiniku kasutuselevõtuks on kiirendanud vesinikutehnoloogiate arengut, et liikuda jätkusuutlike energialahenduste poole. Polümeerelektrolüüt- kütuseelemendid, mis kasutavad kütusena vesinikku, on sobivaks energiaallikaks erinevate rakenduste jaoks, sealhulgas autotööstuses, merenduses ja varutoitena. Hoolimata edusammudest kütuseelemendi tehnoloogias on nende kasutuselevõtt võrreldes akudega olnud aeglasem, mille üheks põhjuseks on kütuseelementides katalüsaatorina kasutatava plaatina nappus ja kõrge hind. Probleemi lahendamiseks keskendub käesolev doktoritöö väärismetallivabade hapniku redutseerumisreaktsiooni elektrokatalüsaatorite arendamisele kütuseelemendi katoodi jaoks. Töö eesmärk on töötada välja sünteesimeetodeid katalüsaatorite valmistamiseks pürolüüsi teel, kasutades süsiniku lähteainena alküülresortsinoole. Varieeriti sünteesitingimusi ja optimeeriti lähteainete suhteid, et saavutada kõrgeim hapniku redutseerumise elektrokatalüütiline aktiivsus. Lisaks uuriti süsinikmaterjali poorse struktuuri mõju kütuselemendi jõudlusele, kasutades sünteesiprotsessis magneesiumipõhiseid matriitse. Katalüsaatoreid iseloomustati põhjalikult füüsikalis-keemiliste meetoditega, et mõista nende struktuuri ja elektrokatalüütilise aktiivsuse vahelisi seoseid. Katalüsaatorite elektrokeemilist aktiivsust testiti pöörleva ketaselektroodi või pöörleva rõngas-ketaselektroodi meetodil ning sünteesitud materjale kasutati katoodkatalüsaatoritena nii anioonivahetusmembraaniga kui ka prootonivahetusmembraaniga kütuseelementides. See doktoritöö püüab lahendada plaatina nappusega seonduvat probleemi, arendades väärismetallivabasid katalüsaatoreid, mis võimaldaksid kütuseelementide laiemat kasutuselevõttu.
Transition metal and nitrogen doped nanocarbon cathode catalysts for anion exchange membrane fuel cells
(2022-07-14) Lilloja, Jaana; Tammeveski, Kaido, juhendaja; Sarapuu, Ave, juhendaja; Kibena-Põldsepp, Elo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Vesiniku kasutamine energiakandjana võiks olla lahendus meie kasvavatele energiajulgeoleku, keskkonnareostuse ja kliimamuutuse probleemidele. Vesinikkütusel töötavaid prootonvahetusmembraaniga kütuseelemente kasutatakse juba transpordisektoris, kuid nende laialdast turustamist piirab vajadus väärismetallkatalüsaatorite järele. Anioonvahetusmembraaniga kütuseelementide tehnoloogia on praegu veel arendamisjärgus, kuid see annaks võimaluse kasutada tunduvalt odavamaid mitte-väärismetallkatalüsaatoreid. Siirdemetallide ja lämmastikuga dopeeritud süsinikmaterjalid on aktiivsed elektrokatalüsaatorid hapniku redutseerumisreaktsiooni jaoks leeliselises keskkonnas ja seega saab neid kasutada anioonvahetusmembraaniga kütuseelementides katoodmaterjalina. Doktoritöö eesmärk oli valmistada mitte-väärismetallkatalüsaatoreid hapniku elektrokeemilise redutseerumisreaktsiooni jaoks, uurida nende elektrokatalüütilisi omadusi ning rakendusvõimalusi anioonvahetusmembraaniga kütuseelemendis. Katalüsaatorite valmistamiseks kasutati erineva morfoloogiaga nanostruktuurseid süsinikmaterjale: süsiniknanotorusid, karbiidse päritoluga süsinikku, grafeeni ja kommertsiaalset ning ise valmistatud mesopoorset süsinikku. Need süsinikmaterjalid dopeeriti lämmastiku ja siirdemetallidega (raud, koobalt, mangaan) kõrgtemperatuurse pürolüüsi käigus. Uuriti nii erinevate lisandite kui ka süsinikkandja struktuuri mõju katalüsaatorite hapniku redutseerimise aktiivsusele. Materjalide kasutamisel katoodkatalüsaatoritena anioonvahetusmembraaniga kütuseelemendis saadi võrreldavad tulemused plaatinakatalüsaatoriga, näidates seega, et mitte-väärismetallkatalüsaatorid võivad tõepoolest asendada väärismetalle kütuseelementides.