Научные труды

Исследование полианилиновых нано-волокон, поддерживающих платиновые катализаторы для топливных элементов

Study of Pani Nanofibers Supported Pt Catalysts for Fuel Cell

УДК: 538.9 DOI: 10.18101/978-5-9793-0883-8-103-108

В этой работе рассмотрены вопросы изготовления и характеризации полианилиновых нано-волокон, под- держиваемых платин (Pt), как новый вид катода катализатора для протон-обменных мембранных топливных элементов. Целью данной работы является изучение изготовления полианилиновых нано-волокон (ПАНИ-НВ) по методу межфазовой полимеризации при различных соотношениях анилина /окислителя.ПАНИ-НВ поддерживающие платину (Pt) катализаторы (Pt/ПАНИ-НВ) синтезированы методом выделения этиленгликоля. Синтезированный ПАНИ- поддерживаемый материал и катализаторы Pt/ПАНИ изучены с помощью различных методов, таких как растровая электронная микроскопия, рентгеновская дифракция и инфракрасная спектроскопия с фурье преобразованием.

In this study, the preparation and characterization of polyaniline nanofibers supported platinum (Pt) as novel cathode catalyst for Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are presented. This paper aims to study the production of polyaniline nanofibers (PANI-NFs) at different aniline/oxidant ratios via interfacial polymerization method. PANI-NFs supported Pt catalysts (Pt/PANI-NFs) were synthesized by an ethylene glycol reduction method. The synthesized PANI support material and Pt/PANI catalyst are analyzed using several methods on Scanning Electron Microscopy with LXRF system (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR).

Протон-обменные мембраные топливные элементы; полианилиновые нано-волокна; межфазовый метод

Proton exchange membrane fuel cell; Alternative support material; Platinum; Polyaniline nanofiber; interfacial method

1.Sevjidsuren. G., Zils. S., Kaserer. S., Wolz. A., Ettingshausen. F., Dixon. D., Schoekel. A., Roth. C., Altantsog. P., Sangaa. D.

Effect of different support morphologies and Pt particle sizes in electrocatalysts for fuel cel applications. // Journal of nanomaterials. –2010. –Vol. 2010. –P. 1-9.

2.Ettingshausen. F., Weidner. A., Zils. S., Wolz. A., Suffner. J., Michel. M., and Roth. C. Alternative support materials for fuel cell catalysts. // ECS Transactions. – 2009. –Vol. 9, N 25. –P. 1883-1892.

3.Bumaa. B., Sevjidsuren. G., Badmaarag. A., Uyanga. E., Altantsog. P. Preparation and Characterization of PANI Supported Pt Catalysts for Low-Temperature Fuel Cell. // Proceedings of IFOST 2012. – 2012. – Vol. 1. – P. 427-431.

4.Antolini. E and Gonzalez. E. R. Polymer supports for low temperature fuel cell catalysts. //Applied Catalysis A: General. – 2009. –Vol. 365. –P. 1-19.

5.Huang. J. Syntheses and applications of conducting polymer polyaniline nanofibers. // Pure Appl. Chem. –2006. –Vol. 78, N 1.–P. 15-27.

6.Huang. J., Kaner. R. B. A general chemical route to polyaniline nanofibers. // J. Am. Chem. Soc. –2004. –Vol.126. –P. 851-855.

7.Zhang. X., Goux. W. J., Manohar. S. K. Synthesis of polyaniline nanofibers by nanofiber seeding. // J. Am. Chem. Soc. –2004.–Vol. 126. –P. 4502-4503.

8. Michel. M., Ettingshausen. F., Scheiba F., Wolz A and Roth C. Using layer by layer assembly of polyaniline fibers in the fast preparation of high performance fuel cell nanostructured membrane electrodes. //Phys. Chem. Chem. Phys. –2008. –Vol. 10. –P.3796–3801.

9. Chen. Z., Xu. L., Li. W., Waje. M and Yan. Y. Polyaniline nanofiber supported platinum nanoelectrocatalysts for direct methanol fuel cells. //Nanotechnology. –2006. –Vol. 17, –P. 5254–5259.

10. Stejskal. J and Gilbert. R. Polyaniline. Preparation of a conducting polymer (IUPAC Technical Report). //Pure and Applied Chemistry. –2002. –Vol. 74, N 5. –P. 857-867.

11. Carvajal. J. R. An introduction to the program FullProf 2000. //Version July 2001.

12. Rahy, A.; Yang, D.J. Synthesis of highly conductive polyaniline nanofibers. //Mater. Lett. –2008. –Vol. 62. –P. 4311–4314.