Strukturbildung bei der Elektrooxidation von CO und H2/CO-Gemischen an Pt-Elektroden: Mechanismus und Anwendung auf Brennstoffzellen

CO 和 H2/CO 混合物在 Pt 电极上电氧化过程中的结构形成：机制及其在燃料电池中的应用

• 批准号: 5420979
• 负责人: Professorin Dr. Katharina Krischer
• 金额: --
• 依托单位: Chemische Physik fern des Gleichgewichts
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5420979?language=en
• 关键词: Strukturbildung; bei; der; Elektrooxidation; von

Fast alle elektrochemischen Reaktionen zeigen in einem gewissen Bereich der externen Parameter dynamische Instabilitäten. Eine häufig beobachtete und gut untersuchte Erscheinungsform solcher Instabilitäten sind z.B. Oszillationen im Strom bei konstanter äußerer Spannung. Bei weitem schlechter untersucht sind Potential-, Konzentrations- und Adsorbatmuster, die sich in ähnlichen Parameterbereichen an der Elektrodenoberflächen ausbilden. In dem beantragten Projekt soll die spontane Ausbildung von Konzentrations- und Potentialmustern bei der elektrochemischen Oxidation von CO sowie von H2/CO-Gemischen an Pt-Elektroden untersucht werden. Beide Systeme sind sowohl für ein fundamentales Verständnis der Elektrokatalyse als auch im Hinblick auf die Entwicklung von verbesserten Niedrigtemperaturbrennstoffzellen von großer Bedeutung. Als experimentelle Methoden sollen Potentialmessungen mit Mikrosonden zur Erfassung des Potentialabfalls über die Doppelschicht als Funktion von Ort und Zeit sowie oberflächenverstärkte IR-Spektroskopie in der abgeschwächten Totalreflexionsgeometrie (ATR-SEIRAS) zum Einsatz kommen. Ziel der IR-spektroelektrochemischen Messungen ist es, den Reaktionsmechanismus, der zur Ausbildung der Strukturen führt, aufzudecken. Mit Modellrechnungen soll zunächst der aus den Messungen extrahierte Reaktionsmechanismus verifiziert und anschließend die räumliche Strukturbildung analysiert werden. Schließlich soll untersucht werden, inwieweit die nichtlinearen Phänomene für eine Steigerung der Reaktionsrate, insbesondere unter Bedingungen, die in Brennstoffzellen relevant sind, ausgenutzt werden können.

在外部参数动态不稳定的情况下快速进行所有电子化学反应。 Eine häufig beobachtetete und gut untersuchte Erscheinungsform solcher Instabilitäten sind z.B. Oszillationen im Strom bei konstanter äußerer Spannung。 Bei weitem schlechter untersucht sind Potential-, Konzentrations- und Adsorbatmuster, die sich in ähnlichen Parameterbereichen an der Elektrodenoberflächen ausbilden.在项目中，CO 的电子化学氧化和 H2/CO-Gemischen 以及 Pt-Elektroden undersucht werden 的电化学氧化下的自发 Ausbildung von Konzentrations- 和 Potentialmustern。 Beide Systeme sowohl für ein basices der Elektrokatalyse als auch im Hinblick auf die Entwicklung von verbesserten Niedrigtemperaturbrennstoffzellen von großer Bedeutung.实验中的电势测量方法和电势差的微声测量在双重作用下的功能和时间观测中的总体反射几何 (ATR-SEIRAS) 中的红外光谱 科门。红外光谱电化学信息是反应机制、结构控制的基础。麻省理工学院模型研究解决了对反应机制验证和结构分析的分析。 Schließlich soll untersucht werden, inwieweit die nichtlinearen Phänomene für eine Steigerung der Reaktionsrate, insbesondere unter Bedingungen, die in Brennstoffzellen related sind, ausgenutzt werden können.