Исследование каталитических свойств и коррозионной стойкости никелевой пены на медной подложке в процессе низкотемпературного окисления этанола в сильнощелочной среде

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методами циклической вольтамперометрии и электрохимического импеданса исследована каталитическая активность никелевой пены на медной подложке в процессе окисления этанола в сильнощелочных средах, предложенных для безмембранных топливных элементов. Исследования подтвердили, высокую активность катализатора NiFoam/Cu в процессах окисления этанола в данных средах. Выявлено, что окисление этанола на никелевой пене проходит согласно механизму окисления этанола в сильнощелочных средах. Этанол начинает окисляться при потенциалах с –350 мВ, на Ni(OH)2, далее продолжает окисляться, после образования оксигидроксида Ni(OOH), когда степень окисления никеля изменяется от +2 до +3. Исследования показали высокую химическую стойкость катализатора, его набухания и отслаивания от подложки не наблюдалось. Показано, что данный катализатор может быть взят за основу для последующего нанесения на него слоев оксидов кобальта, железа и других компонентов с целью улучшения его каталитических характеристик в процессах низкотемпературного окисления этанола.

Full Text

Restricted Access

About the authors

К. Р. Таранцева

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение “Пензенский государственный технологический университет”

Author for correspondence.
Email: krtar2018@bk.ru
Russian Federation, проезд Байдукова, ул. Гагарина, 1а/11, Пенза, 440039

К. В. Таранцев

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение “Пензенский государственный университет”

Email: krtar2018@bk.ru
Russian Federation, ул. Красная, 40, Пенза, 440026

Е. A. Полянскова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение “Пензенский государственный технологический университет”

Email: krtar2018@bk.ru
Russian Federation, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11, Пенза, 440039

References

  1. Burhan H., Yilmaz M., Cellat K. et al. Direct ethanol fuel cells (DEFCs). in: Direct Liquid Fuel Cells. Elsevier. 2021. P. 95–113.
  2. Zheng Y., Wan X., Cheng X. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. № 2. P. 166.
  3. Zolfaghari M., Arab A., Asghari A. // Chemistry Select. 2019. V. 4. P. 4487–4495.
  4. Килимник А.Б., Острожкова Е.Ю. Электрохимический синтез нанодисперсных порошков оксидов металлов. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО ТГТУ, 2012. 144 с.
  5. Yu X., Wang M., Wang Z. et al. // Applied Surface Science. 2016. V. 360. P. 502–509.
  6. Yaqoob L., Noor T., Iqbal N. // RSC Advance. 2021. V. 11. P. 16768.
  7. Tarantseva K., Polilaeva N., Tarantsev K. et al. // International Journal of Technology. 2021. V. 12. № 4. P. 676–689.
  8. Tarantseva K., Yakhkind M., Mishra A. et al. //E3S Web of Conferences. 2020. V. 161. P. 01062.
  9. Motheo A.J., Machado S.A., Rabelo F.J. et al. // Journal of the Brazilian Chemical Society. 1994. V. 5. № 3. P. 161–165.
  10. Hatamie A., Ehsan R., Armin S. et al. //Electroanalysis. 2018. V. 30. P. 1–9.
  11. Aristov N., Habekost A. // World Journal of Chemical Education. 2015. V. 3. № 5. P. 115–119.
  12. Danaee I., Jafariana M., Forouzandeh F. et al. // International Journal of Hydrogen Energy. 2008. V. 33. P. 4367–4376.
  13. Subir P. // Journal of Electrochemical Science and Technology. 2016. V. 7. № 2. P. 115–131.
  14. Syafei H., Kurniawan D.G. //Chemistry and Materials. 2023. V. 2. № 1. P. 14–18.
  15. Tammam R.H., Fefery A.M., Saleh M.M. // International journal of Hydrogen Energy. 2015. V. 40. P. 275–283.
  16. Chaitree W., Kalu E. //Journal of the Electrochemical Society. 2019. V. 166. № 10. P. H392–H403.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig.1

Download (562KB)
3. Рис. 2. Циклические вольтамперные кривые катализатора NiFoam/Cu в растворе KOH при скоростях развертки: 10 мВ/с (оранжевый); 25 мВ/с (зеленый); 50 мВ/с (синий); 100 мВ/с (фиолетовый).

Download (637KB)
4. Fig.3

Download (356KB)
5. Fig.4

Download (389KB)
6. Fig.5

Download (862KB)
7. Fig.6

Download (701KB)
8. Fig.7

Download (621KB)
9. Fig.8

Download (742KB)
10. Fig.9

Download (409KB)
11. Fig.10

Download (837KB)
12. Fig.11

Download (997KB)
13. Fig.12

Download (1MB)
14. Fig.13

Download (955KB)
15. Fig.14

Download (1MB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences