Synthesis and catalytic activity of composite materials based on palladium nanoparticles and polymeric complexes of transition metals

Abstract

В работе поставлена проблема выбора более дешёвой альтернативы для катализаторов в топливных элементах. В качестве решения предложены композитные материалы на основе наночастиц палладия и полимерных комплексов переходных металлов (меди и никеля) с основаниями Шиффа. Исследована их каталитическая активность в отношении реакций восстановления кислорода на катоде и окисления спиртов (метанола и этанола) на аноде. Исследования проводились методом циклической вольтамперометрии и сканирующей электронной микроскопии. На основе полученных данных выбран наиболее перспективный материал для катализатора и собран макет цинково-воздушного топливного элемента на его основе, исследовано его поведение при разряде и стабильность при постоянном токе.

In the current work, a problem has been raised regarding finding a cheaper alternative to catalysts commonly used in fuel cells. As such, composite materials based on palladium nanoparticles and polymeric transition metal (Ni, Cu) complexes with Schiff bases have been proposed. Their catalytic activity has been studied in regards to oxygen reduction reaction on a cathode and alcohol (methanol and ethanol) oxidation reaction on an anode. The study was conducted using the cyclic voltammogram and scanning electronic microscopy methods. Based on the acquired data, the best catalytist has been chosen for use in a model zinc-air fuel cell, which has then been studied for its discharge behavior and stability at a constant current.