haku: @keyword oxidation of alcohols / yhteensä: 1
hakutulos-lista
viite: 1 / 1
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Santasalo, Annukka
Työn nimi:Electrocatalysis of organic molecules on platinum catalysts surfaces: from the fundamentals to the polymer electrolyte fuel cell applications
Orgaanisten molekyylien elektrokatalyysi platinapohjaisten katalyyttien pinnalla: perusteista polymeerielektrolyyttipolttokennoihin
Julkaisutyyppi:Lisensiaatintutkimus
Julkaisuvuosi:2009
Sivut:vii + 56 s. + liitt.      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Kemian laitos
Oppiaine:Fysikaalinen kemia   (Kem-31)
Valvoja:Kontturi, Kyösti
Ohjaaja:Kallio, Tanja
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203151593
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje
sulje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark TKK  4980   | Arkisto
Avainsanat:polymer electrolyte fuel cell
electrolyte fuel cell
electrocatalysis
oxidation of alcohols
polymeerielektrolyyttipolttokenno
elektrokatalyysi
alkoholien hapettuminen
Tiivistelmä (fin): Orgaanisia polttoaineita käyttäviä polymeerielektrolyyttipolttokennoja (PEPK) voidaan käyttää energianlähteinä pienissä, kannettavissa sovellutuksissa korkeiden tehotiheyksiensä vuoksi.
Nestemäiset polttoaineet kuten alkoholit ovat kiinnostavia polttoaineita kuluttajasovellutuksiin, koska ne ovat turvallisempia ja helpompia käyttää kuin kaasumaiset polttoaineet.
Vaikka orgaanisia polttoainevaihtoehtoja on tutkittu jo vuosikymmeniä, niiden adsorptiota ja hapettumista platinakatalyyttien pinnalla ei vielä tunneta kunnolla, mikä on edellytyksenä käytännön sovellusten suunnittelussa.
Työn kirjallisessa osassa käsitellään orgaanisten molekyylien elektrokatalyysiä eli niiden adsorboitumista sekä hapettumista erilaisille platinakatalyyttipinnoille.
Näihin ilmiöihin vaikuttavat erityisesti valittu elektrodimateriaali, liuoksissa olevat ionit ja molekyylit sekä elektrodin potentiaali, joiden matemaattisia tarkasteluja voidaan käyttää hyväksi arvioitaessa elektrodimateriaalin soveltuvuutta tietyn orgaanisen aineen elektrokatalyysiin.

Kokeellinen osa koostuu kahdesta julkaistusta artikkelista sekä lisämittauksista yksikide-elektrodeilla.
Ensimmäisessä artikkelissa on tutkittu erilaisten orgaanisten, pienimolekyylimassaisten komponenttien kulkeutumista paljon käytetyn Nafion 115 membraanin läpi ajan funktiona sekä näiden polttoaineiden suorituskykyä PEPK:ssa.
Metanoli pienikokoisimpana, varautumattomana molekyylinä kulkeutui nopeitten tutkitun membraanin läpi, mutta sillä saatiin korkeimmat virrantiheydet platina-ruteniumkatalysoidussa polttokennossa.
Vaikka muut molekyylit eivät saavuttaneet metanolin kaltaisia virrantiheyksiä, isopropanolilla saavutettiin metanolia huomattavasti korkeampi avoimen virtapiirin jännite.

Toisessa julkaisussa on näiden tulosten pohjalta tutkittu metanolin, isopropanolin sekä niiden muodostaman seoksen hapettumista elektrodeilla, joiden pinta-atomit ovat järjestäytyneet yhden kiderakenteen mukaisesti.
Korkeimmat virrantiheydet alkoholiseokselle kummassakin happamassa elektrolyytissä saatiin Pt(111) kidepinnalla, joten lisämittauksia suoritettiin elektrodeilla, joilla oli Pt(111) suuntautuneet terassit sekä Pt(100) tai Pt(110) suuntautuneet askelmat.
Tämän lisäksi 2- propanolin sekä alkoholiseoksen hapettumistuotteita tutkittiin infrapunaspektroskopialla, jolla havaittiin että molemmat puhtaat alkoholit alkoholiseoksesta sekä adsorboituvat että hapettuvat Pt(111) pinnalla.
Valitettavasti selvyyttä siihen miten alkoholiseos edesauttaa isopropanolin hapettumista, ei näillä mittausmenetelmillä saatu.
Tiivistelmä (eng): Polymer electrolyte fuel cells (PEFC) fuelled with organic compounds can be used as energy sources in small, portable applications due to their high power density.
Organic fuels such as low molecular mass alcohols have been studied for these applications due to their uncomplicated and relative safety when compared to gaseous fuels.
However, although studied already for decades, the adsorption and oxidation mechanisms are still not well understood which is vital for the development of fuel cell applications.

In the literature part electrocatalaysis of organic molecules is discussed: the electrode material, ions and molecules in the liquid phase and the electrode potential applied have highest influence on the adsorption and oxidation of these molecules.
The probability of a metal to be a suitable catalyst for a certain organic molecule can be estimated by using the molecular orbital theory of both phases.

The experimental part includes two published articles and auxiliary experiments with stepped single crystal electrodes.
In the first publication, crossover through the Nafion 115 membrane as a function of time and performance in a PEFC for several organic molecules is studied.

Methanol as the smallest uncharged molecules has the highest crossover rate through the studied membrane, however, also it produces superior performance in a platinum ruthenium catalysed PEFC.
Even if other molecules do not reach the current densities produced with methanol, the open circuit potential obtained with isopropanol is dramatically higher compared to methanol.

Consequently, in the second publication the oxidation of methanol, isopropanol and their mixtures has been studied on platinum single crystal electrodes.
On Pt(111) the alcohol mixture produces higher current densities than pure alcohol solutions in acidic electrolytes (HClO4 and H2SO4).
As a result stepped single crystals with Pt(111) terraces and steps of Pt(100) or Pt(110) configuration have also been studied.
The only stepped surface which produced higher current densities has wide Pt(111) terraces and Pt(100) steps.

In addition, the oxidation of 2-propanol and alcohol mixture is studied with IR spectroscopy and the results indicated that both isopropanol and methanol co-adsorbed on the Pt(111) surface, however, the explanation for the higher activity of an alcohol mixture compared to the isopropanol oxidation is still under investigation..
ED:2010-02-10
INSSI tietueen numero: 38915
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI