Nghiên Cứu Chế Tạo Vật Liệu Xúc Tác Điện Hóa Trên Cơ Sở IrO2 Cho Phản Ứng Thoát Ôxy Áp Dụng Trong Thiết Bị Điện Phân Nước Sử Dụng Màng Trao Đổi Proton

Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác điện hóa trên cơ sở IrO2 cho phản ứng thoát ôxy áp dụng trong thiết bị điện phân nước sử dụng màng trao đổi proton

Tác giả: Phạm Hồng Hạnh

Lĩnh vực: Hóa lý thuyết & Hóa lý

Nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào việc nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác điện hóa dựa trên IrO2 nhằm cải thiện hiệu suất và độ bền cho phản ứng thoát ôxy trong thiết bị điện phân nước sử dụng màng trao đổi proton (PEMWE). Nghiên cứu này xuất phát từ nhu cầu cấp thiết về các nguồn năng lượng tái tạo, sạch và bền vững, trong đó hydro được xem là một giải pháp tiềm năng. Phương pháp điện phân nước PEMWE có nhiều ưu điểm vượt trội trong việc sản xuất hydro tinh khiết, tuy nhiên, chi phí chế tạo cao và hiệu suất chưa tối ưu, đặc biệt là ở cực dương do quá thế cao trong phản ứng thoát ôxy, là những thách thức cần vượt qua. Luận án đề xuất các phương pháp tổng hợp vật liệu xúc tác IrO2 với cấu trúc nano, đánh giá hoạt tính xúc tác và độ bền, đồng thời áp dụng để chế tạo bộ điện phân PEMWE hiệu suất cao. Các phương pháp thực nghiệm bao gồm thủy phân, Adams và Adams sửa đổi để chế tạo vật liệu xúc tác, cùng với các phương pháp đánh giá tính chất vật lý (SEM, TEM, XRD, EDX) và điện hóa (CV, đo đường cong phân cực, thử nghiệm dòng ổn định). Nghiên cứu này đóng góp vào việc phát triển công nghệ sản xuất hydro sạch và hiệu quả, phục vụ cho nền kinh tế hydro bền vững trong tương lai.