|
|
Supported nanostructured Pd catalyst using atomic layer deposition: from methanol oxidation to hydrogen evolution reaction
Bawab, Bilal ; Knez, Mato (oponent) ; Nielsch, Kornelius (oponent) ; Macák, Jan (vedoucí práce)
In this thesis, the catalytic capabilities of Pd species deposited by Atomic Layer Deposition (ALD) was explored on different substrates. Pd species composed of Nanoparticles (NPs) and Single atoms (SAs) were synthesized on anodic TiO2 nanotube (TNT) layers and carbon papers, respectively, to investigate their performance in methanol electro-oxidation and the alkaline hydrogen evolution reaction (HER). Pd NPs were deposited on TNT layers as methanol oxidation catalyst, leveraging their large surface area and direct electrical contact through the titanium foil. TEM analysis showed Pd particle sizes between 7 and 12 nm, with a shift to a porous Pd layer formation beyond 450 ALD cycles. Cyclic voltammetry revealed that catalytic activity peaked at 400 and 450 cycles, indicating optimal Pd loading and anti-poisoning characteristics, potentially enabling direct CH3OH to CO2 conversion. The other role the Pd achieved through the presence of SAs and NPs. Pd species were decorated on carbon papers were studied as HER catalyst. the samples before and after electrochemical measurements were characterized with X-ray photoelectron spectroscopy confirming the presence of Pd2+ species. The electrochemical active surface area increased significantly with ALD cycles, reaching a plateau at 300c Pd. Notably, CP 600c Pd demonstrated an overpotential of 4.55 mV, the lowest reported for Pd electrocatalysts in alkaline conditions. This highlights the synergistic effects of Pd configurations on HER enhancement and explores the mechanism by which the HER process occurs.
|
|
|
Studium elektrodových hmot na bázi oxidu manganu
Kos, Lukáš ; Dvořák, Petr (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá problematikou výroby a užití katalytických materiálů v palivových článcích. Základním zaměřením práce je výroba vzorků katalytických materiálů na bázi oxidu manganu obohacené o dopanty různých směsí. Vyrobené vzorky následně změřit, porovnat s ostatními vzorky a určit, zda jsou vzorky obohacené o dopanty lepší než vzorky bez dopantu. Podle získaných informací pak určit zda jsou vhodné pro použití v palivových článcích.
|
|
|
Systém power-to-gas
Urbánek, Štěpán ; Baláš, Marek (oponent) ; Pospíšil, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá systémem Power to Gas a jeho dílčími komponenta-mi. V první části této práce je rešerše dílčích komponent Power to Gas. Ve druhé části je vypracován bilanční model systému Power to Gas na základě dohledaných technických parametrů z části první. Třetí část se zabývá dohledatelnými realizacemi systému Power to Gas a v poslední části je návrh systému pro domovní realizaci.
|
|
|
Technologie pro využití vodíku z Energieparku Mainz
Florian, Tibor ; Šnajdárek, Ladislav (oponent) ; Škorpík, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je popsání vodíku, metod výroby, jeho následné použití a srovnání dle vybraných kritérií. Úvodní část je věnována popisu vodíku jako elementu, včetně jeho izotopů. Další pasáž se stručně věnuje jeho historii v energetice a nejpoužívanějším technologiím výroby v současnosti. Důraz je kladen na Power-to-Gas zařízení Energiepark Mainz. V poslední části je vodík jakožto palivo srovnáno v odvětví automobilového průmyslu.
|
|
|
Optimalizace MEA struktury pro nízkoteplotní palivové články
Chladil, Ladislav ; Novák, Vítězslav (oponent) ; Barath, Peter (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá optimalizací elektrodového uspořádání v kombinaci s polymerní membránou (MEA – membrane electrode assembly) po stránce materiálové a technologické. Cílem práce bylo vytvoření a měření funkčních MEA struktur s třemi různými typy uhlíků. Teoretická část je zaměřena na fyzikální a chemické vlastnosti nízkoteplotních palivových článků s pevnou polymerní membránou. Experimentální část podrobně popisuje výrobu katalytických materiálů, s různými druhy uhlíku a s různou dotací platiny. Vyrobené elektrodové materiály byly zkoumány metodou cyklické voltametrie. Dalším krokem bylo vyrobení MEA struktur a měření V-A charakteristik pomocí digitálně řízené zátěže v experimentálním palivovém článku Quintech.
|
|
|
Design autonomní sněžné rolby
Vespalec, Arnošt ; Surman, Martin (oponent) ; Škaroupka, David (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je design autonomní sněžné rolby určené pro úpravu dobře geodeticky zmapovaných sjezdovek lyžařských areálů. Navržený design využívá inovativní přístup v oblasti detekce tloušťky sněhové pokrývky elektromagnetickým senzorickým systémem. Práce identifikuje a předkládá koncepci řešení specifických problémů autonomního provozu v lyžařských areálech, formou designérské vize. Tento koncept prezentuje a ověřuje pomocí parametrického modelu.
|
|
|
Modelování dodávky vzduchu kompresorem pro palivový článek
Tkach, Svitlana ; Kudláček, Petr (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Rostoucí poptávka po nákladní dopravě a dlouhodobý trend nízkoemisních silničních nákladních vozidel přitahuje pozornost k technologii palivových článků. Pro analýzu komplexních procesů v palivovém článku se v dnešní době využívá počítačových simulací, které usnadňují časovou a finanční náročnost vývoje. V této práci je představen výpočtový model systému palivových článků se zaměřením na analýzu dodávky vzduchu. Zlepšení výkonových charakteristik systému dodávky vzduchu, a tedy i palivového článku, lze dosáhnout použitím kompresoru. Na základě prvotního návrhu je provedena analýza vlivu parametrů kompresoru v bodě návrhu na jeho příkon. Nárůst otáček kompresoru a izentropické účinnosti v bodě návrhu vedl k poklesu požadovaného příkonu, zatímco při zvyšování tlakového poměru v bodě návrhu docházelo k jeho nárůstu. Výsledkem diplomové práce je efektivní nástroj pro dosažení optimálních parametrů systému dodávky vzduchu pro palivový článek s minimalizací příkonu kompresoru.
|
|
|
Výroba vodíku z obnovitelného zdroje elektrické energie
Lakva, Petr ; Baláš, Marek (oponent) ; Jícha, Jaroslav (vedoucí práce)
Výroba vodíku je technicky a ekonomicky vhodná metoda ukládání přebytků energie z obnovitelných zdrojů energie, přestože tato technologie ještě není dostatečně vyspělá v porovnání s ostatními možnostmi využití obnovitelné energie. V této práci jsou spojeny dvě větrné turbíny o výkonu 330 kW spojené s elektrolyzérem NELP.40 firmy Norsk Hydro toto spojení by mělo zajistit lepší využití energie vyrobené větrem. Práce zkoumá dvě možnosti a to využití vodíku pro produkci el. energie pomocí palivových článků a využití vodíku jako alternativního paliva pro auta. Tato práce představuje všeobecný úvod do problematiky systému větrné elektrárny spojené s výrobou vodíku. Budoucí studie by měly být více komplexní a detailní, především je potřeba získat dlouhodobá a přesná data, na základě kterých se dá s větší přesností určit možnosti reálného využití tohoto systému a ukázat možnosti využití větrné energie v kontinuálně se měnících energetických požadavcích lidstva.
|
|
|
Měřicí pracoviště rezistivity pro kompozitní materiály
Kucharčík, Jan ; Barath, Peter (oponent) ; Vognar, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměří na vytvoření měřicího pracoviště kompozitních materiálů. Na pracovišti bude zkoumat vlastnosti jednotlivých alotropních modifikací uhlíků. Pomocí sestrojeného pracoviště bude měřena rezistivita sypkých vzorků v závislosti na tlaku. V závěru jsou popsány výsledky měření a návrhy, jak zlepšit přesnost měřící metody.
|
|
|
Palivové články H2-O2 s anexovou a bipolární membránou
Barath, Peter ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá výzkumem katalyzátorů a iontoměničových membrán pro palivové články H2 – O2, Jsou v ní popsány základní principy reakcí, termodynamické aspekty a kinetická kriteria v palivových článcích typu PEM. Jako membrány a pojiva v membránových palivových článcích se dosud téměř výhradně používají velmi drahé iontoměniče na bázi fluorovaných polymerních sulfokyselin, zpravidla známých pod obchodním jménem NAFION což jsou látky velice nákladné. K tomu přistupuje i silně korozivní charakter těchto iontoměničů, jež podmiňuje výhradní použití katalyzátorů na bázi platinových kovů. To činí membránové palivové články zcela neschopné konkurence například s motory s vnitřním spalováním, a to navzdory všem ekologickým výhodám tohoto zdroje elektrické energie. Proto je snaha nahradit tyto materiály takovým souborem látek, které budou jednak výrazně levnější a jednak budou umožňovat použití méně nákladných kovů jakožto katalyzátorů. Předmětem disertační práce je výzkum a vývoj látek pro kompozitní elektrodové materiály na bazi NiOx,Ni-Pd a Raneyův nikl, vhodné jako katalyzátory a iontoměničové membrány alkalického a bipolarního typu pro palivové články.
|
host ::
RSS.