Grafeno ir niobio(V) oksido / grafeno pagrindu susintetintų platinos-kobalto katalizatorių panaudojimas katodais deguonies redukcijos reakcijai

Anotacija

Mikrobangų sintezės metodu buvo suformuoti PtCo/grafeno, PtCoNb2O5/grafeno ir Pt/grafeno katalizatoriai. Nustatyta, kad nusodintos Pt įkrova susintetintuose PtCo/grafeno, PtCoNb2O5/grafeno ir Pt/grafeno katalizatoriuose yra lygi atitinkamai 0,165, 0,285 ir 0,143 mg cm–2, o nusodintų Pt nanodalelių dydis minėtuose katalizatoriuose yra nuo 1 iki 5 nm. Katalizatorių elektrochemiškai aktyvus paviršiaus plotas buvo nustatytas iš vandenilio monosluoksnio adsorbcijos ant Pt elektrodo krūvio 0,5 M H2SO4 tirpale, skleidžiant elektrodo potencialą 50 mV s–1 greičiu potencialų intervale nuo 0 iki 1,5 V (SHE). Nustatyta, kad PtCo/grafeno, PtCoNb2O5/grafeno ir Pt/grafeno katalizatorių elektrochemiškai aktyvus paviršiaus plotas yra lygus atitinkamai 4,8, 4,3 ir 4,8 cm2. Deguonies redukcija buvo tiriama O2 prisotintame 0,5 M H2SO4 tirpale. Naudojant PtCo/grafeno ir PtCoNb2O5/grafeno katalizatorius, deguonies redukcija prasideda esant 0,98–1,0 V potencialui, o naudojant Pt/grafeno katalizatorių – esant 0,93 V potencialui. Deguonies redukcijos srovės tankio vertės, apskaičiuotos pagal nusodintos Pt įkrovą ir aktyvų paviršiaus plotą esant 0,75 ir 0,85 V potencialo vertėms, yra ženkliai didesnės ant PtCo/grafeno ir PtCoNb2O5/grafeno katalizatorių, palyginti su Pt/grafeno katalizatoriumi.