Luận văn: Study And Fabricated Electrocatalysts On The IrO2 Basis For Oxygen Evolution Reaction In Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer

Study And Fabricated Electrocatalysts On The IrO₂ Basis For Oxygen Evolution Reaction In Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer

Tác giả: Pham Hong Hanh

Lĩnh vực: Theoretical and Physical Chemistry (Code: 9.44.01.19)

Nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu và chế tạo các vật liệu xúc tác điện trên cơ sở IrO₂ cho phản ứng phát sinh oxy trong bộ điện phân nước màng trao đổi proton (PEMWE). Nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày càng tăng, đặc biệt là từ các nguồn năng lượng tái tạo, đã thúc đẩy việc phát triển các phương pháp sản xuất hydro hiệu quả. Phương pháp điện phân nước PEMWE được đánh giá cao về hiệu suất, độ tinh khiết, an toàn và khả năng kết hợp với năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao cho vật liệu xúc tác quý và giá thành đắt cùng với tổn thất quá thế trên cực dương cho phản ứng phát sinh oxy (OER) vẫn còn là những thách thức. Do đó, nghiên cứu về vật liệu xúc tác mới nhằm cải thiện diện tích bề mặt hoạt tính, hiệu suất sử dụng xúc tác và độ bền là cần thiết. Luận án này cũng đề cập đến việc sản xuất hydro bằng PEMWE, với các vật liệu xúc tác được chế tạo trên nền IrO₂, nhằm nâng cao hiệu suất và khả năng ứng dụng.

Mục lục chi tiết:

• Giới thiệu về bộ điện phân nước màng trao đổi proton (PEMWE) và các vật liệu xúc tác trên cơ sở IrO₂.
• Giới thiệu về phương pháp chế tạo bột xúc tác IrO₂ bằng phương pháp thủy phân và phương pháp Adams, nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến đặc tính của vật liệu xúc tác tổng hợp.
• Nghiên cứu tổng hợp các dung dịch rắn Ir_xRu_(1-x)O₂ và xúc tác ba nguyên tố IrRuMO₂.
• Chế tạo và đánh giá hiệu suất của bộ điện phân nước PEMWE.
• Phân tích các kết quả thực nghiệm, bao gồm đặc trưng vật lý, điện hóa và hiệu suất hoạt động của các vật liệu xúc tác được chế tạo.