Hapniku redutseerumine lämmastiku ja fosforiga või väävliga kaasdopeeritud süsinikkomposiitmaterjalidel

Abstract

Käesolevas magistritöös uuriti hapniku elektrokeemilist redutseerumist lämmastiku ja fosforiga või väävliga dopeeritud komposiitmaterjalidel või karbiidset päritolu süsinikmaterjalidel aluselises keskkonnas. Töös kasutatud erinevateks süsinikallikateks olid: karbiidset päritolu süsinik, süsiniknanotorud ja mesopoorne süsinik. Lämmastiku ja foforiga dopeerimiseks kasutati melamiinfosfaati ja heksaklorotsüklotrifosfaseeni ning lämmastiku ja väävliga dopeerimiseks tiosemikarbasiidi. Valmistatud katalüsaatormaterjalide aktiivsust hapniku redutseerumisel uuriti pöörleva ketaselektroodi ja pöörleva rõngas-ketaselektroodi meetoditel ning anioonvahetusmembraaniga kütuseelemendis. Erinevate füüsikalite uuringutega selgitati välja katalüsaatormaterjalide pinnamorfoloogia ja struktuur, elementsisaldus ning poorsus. Tulemustest selgus, et süsinikmaterjalide heteroaatomitega kaasdopeerimine tõstab elektrokatalüütilist aktiivsust ning erinevate süsinikmaterjalide kombineerimine soodustab mikro-ja mesopoorse struktuuri moodustumist.