ИСТИНА

Целью проекта является направленное создание катализаторов с развитой поверхностью из оксидов неблагородных металлов для регенеративных топливных элементов с щелочным электролитом. В этой связи состав и микроструктура оксидов оптимизируются с целью обеспечения высокой каталитической активности как в реакции восстановления кислорода, так и в реакции выделения кислорода, а также стабильности при функционировании в растворе электролита. Прогнозирование предполагает переход от установленных ранее корреляций к выявлению ключевых особенностей строения поверхности и электронных свойств, ответственных за каталитическую активность малых оксидных частиц. Междисциплинарный проект включает: химический синтез и электроосаждение дисперсных оксидов переходных металлов; их детальную микроструктурную характеристику; проведение электрохимических измерений методами вольтамперометрии, вращающегося дискового электрода и вращающегося дискового электрода с кольцом для установления стадийных механизмов восстановления и выделения кислорода, а также электрохимических превращений интермедиата - пероксида водорода; микрокинетическое моделирование и сопоставление его результатов с данными электрохимических измерений, для оценки наблюдаемых констант скорости и параметров изотерм адсорбции интермедиатов; квантовохимическое моделирование элементарного акта ключевых стадий исследуемых реакций. С российской стороны в международном проекте участвуют группы: из МГУ (синтез, электрохимические измерения, первичная структурная характеристика мматериалов); из КНИТУ (моделирование элементарного акта); из Института катализа им. Г.К.Борескова СО РАН (электроосаждение оксидов и электрохимические измерения). Все группы имеют многолетний опыт совместной работы, а также научного партнерства с участниками международного консорциума проекта NANO-MORF, поддержанного в рамках программы EraNet_Rus.

The project is aimed to provide a catalyst with the surface area of ​​the oxides of base metals for regenerative fuel cells with the alkaline electrolyte. In this regard, the composition and microstructure of the oxide are optimized to ensure high catalytic activity in the oxygen reduction reaction and the oxygen evolution reaction, and the stability in the operation of the electrolyte solution. Forecasting involves the transition from the previously established correlations to identify key features of the structure and electronic properties of the surface are responsible for the catalytic activity of small oxide particles. An interdisciplinary project include: chemical synthesis and electroplating dispersed transition metal oxides; their detailed microstructural characterization; carrying out electrochemical measurements voltammetry, rotating disk electrode and rotating ring-disk electrode for establishing mechanisms of stage recovery and release of oxygen and electrochemical transformations intermediate - hydrogen peroxide; mikro kinetic modeling and comparing its results with those of electrochemical measurements, for evaluating the observed rate constants and parameters of adsorption isotherms of the intermediates; Quantum-chemical modeling of the elementary act of the key stages of the test reactions. On the Russian side of the group involved in the international project: from the Moscow State University (synthesis, electrochemical measurement, the primary structural characteristic of materials); of KNRTU (modeling of the elementary act); from the Institute of Catalysis. GKBoreskov SB RAS (oxide electrodeposition and electrochemical measurement). All groups have a long history of working together, as well as a scientific partnership with the participants NANO-MORF project an international consortium supported under the program EraNet_Rus.