|
|
Designing novel catalyst loaded electrode materials towards electrochemical sensing to energy applications
Kandambath Padinjareveetil, Akshay Kumar ; Escarpa, Alberto (oponent) ; Vidal, Salvador Pané (oponent) ; Pumera, Martin (vedoucí práce)
The exponential increase in energy crises along with rising health issues is causing enormous risks to the survival of human life on Earth. Immense research is being undertaken currently to find an ideal solution to overcome these global challenges. Employing electrochemical energy technologies are thus in high demand to mitigate the growing energy requirements along with fabricating newer electrocatalysts that are cheap, efficient, and durable for utilization of such devices for large-scale commercial applications. Although several catalyst materials are being periodically studied, there is a need for more advanced studies in this direction. In the present study, newer catalyst fabrication techniques are introduced to develop application-specific catalysts for hydrogen and ammonia production. Also, with the broadening scope of the 3D-printing technology in recent times, electrocatalysts fabrication via this technology towards electrocatalytic applications such as hydrogen production, ammonia synthesis, and carbon dioxide mitigation are discussed in detail. In addition to catalysis, the current thesis also evaluates the potential possibilities of using 3D-printing technology for healthcare applications such as electrochemical sensors and emergency applications. In short, the thesis aims to provide an understanding of the recent advancements in electrocatalyst fabrications along with providing a fundamental foundation in designing, and engineering active electrode materials for energy conversion and electrochemical sensing applications.
|
|
|
Charakterizace a analytické využití pyridinoporfyrazinátu kobaltu jako neplatinového mediátoru v elektrokatalýze vodíku
Klusáčková, Monika
Práce se zabývá elektrokatalytickými vlastnostmi pyridinoporfyrazinátu kobaltu (CoTmtppa) jako neplatinového mediátoru v reakcích vylučování a oxidace vodíku s možností využití ve vodíkové energetice a v potenciometrické detekci vodíku. Bylo zjištěno, že odlišný mechanismus interakce CoTmtppa s různými elektrodovými substráty, vysoce orientovaným pyrolytickým grafitem (HOPG) a anelovaným zlatem (Au(111)), ovlivňuje jeho elektrokatalytické chování v reakcích vodíku. Řídícím dějem se ukázala být tvorba komplexu hydridového typu s vazbou na kobalt. V případě vylučování vodíku bylo maximum elektrokatalytické aktivity mediátoru dosaženo při pH = 11,0, kdy HOPG/CoTmtppa vykazovala snížení přepětí o 300 mV a téměř 60-násobné zvýšení proudových hustot ve srovnání s HOPG. Elektrokatalytická aktivita Au(111)/CoTmtppa vedla k dalšímu snížení přepětí vylučování vodíku o 175 mV ve srovnání s HOPG/CoTmtppa. Průběh voltametrického měření elektrochemické oxidace vodíku závisel na zdroji vodíku, který byl elektrochemicky generovaný nebo molekulární z tlakové lahve. V případě elektrochemicky generovaného vodíku bylo maximum aktivity na HOPG/CoTmtppa dosaženo při pH = 2,1 a na Au(111)/CoTmtppa bylo pozorováno další navýšení proudové hustoty o 50 % oproti HOPG/CoTmtppa při pH = 4,3. Při oxidaci vodíku z externího...
|
|
|
Charakterizace a analytické využití pyridinoporfyrazinátu kobaltu jako neplatinového mediátoru v elektrokatalýze vodíku
Klusáčková, Monika
Práce se zabývá elektrokatalytickými vlastnostmi pyridinoporfyrazinátu kobaltu (CoTmtppa) jako neplatinového mediátoru v reakcích vylučování a oxidace vodíku s možností využití ve vodíkové energetice a v potenciometrické detekci vodíku. Bylo zjištěno, že odlišný mechanismus interakce CoTmtppa s různými elektrodovými substráty, vysoce orientovaným pyrolytickým grafitem (HOPG) a anelovaným zlatem (Au(111)), ovlivňuje jeho elektrokatalytické chování v reakcích vodíku. Řídícím dějem se ukázala být tvorba komplexu hydridového typu s vazbou na kobalt. V případě vylučování vodíku bylo maximum elektrokatalytické aktivity mediátoru dosaženo při pH = 11,0, kdy HOPG/CoTmtppa vykazovala snížení přepětí o 300 mV a téměř 60-násobné zvýšení proudových hustot ve srovnání s HOPG. Elektrokatalytická aktivita Au(111)/CoTmtppa vedla k dalšímu snížení přepětí vylučování vodíku o 175 mV ve srovnání s HOPG/CoTmtppa. Průběh voltametrického měření elektrochemické oxidace vodíku závisel na zdroji vodíku, který byl elektrochemicky generovaný nebo molekulární z tlakové lahve. V případě elektrochemicky generovaného vodíku bylo maximum aktivity na HOPG/CoTmtppa dosaženo při pH = 2,1 a na Au(111)/CoTmtppa bylo pozorováno další navýšení proudové hustoty o 50 % oproti HOPG/CoTmtppa při pH = 4,3. Při oxidaci vodíku z externího...
|
|
|
Charakterizace a analytické využití pyridinoporfyrazinátu kobaltu jako neplatinového mediátoru v elektrokatalýze vodíku
Klusáčková, Monika ; Nesměrák, Karel (vedoucí práce) ; Opekar, František (oponent) ; Gál, Miroslav (oponent)
Práce se zabývá elektrokatalytickými vlastnostmi pyridinoporfyrazinátu kobaltu (CoTmtppa) jako neplatinového mediátoru v reakcích vylučování a oxidace vodíku s možností využití ve vodíkové energetice a v potenciometrické detekci vodíku. Bylo zjištěno, že odlišný mechanismus interakce CoTmtppa s různými elektrodovými substráty, vysoce orientovaným pyrolytickým grafitem (HOPG) a anelovaným zlatem (Au(111)), ovlivňuje jeho elektrokatalytické chování v reakcích vodíku. Řídícím dějem se ukázala být tvorba komplexu hydridového typu s vazbou na kobalt. V případě vylučování vodíku bylo maximum elektrokatalytické aktivity mediátoru dosaženo při pH = 11,0, kdy HOPG/CoTmtppa vykazovala snížení přepětí o 300 mV a téměř 60-násobné zvýšení proudových hustot ve srovnání s HOPG. Elektrokatalytická aktivita Au(111)/CoTmtppa vedla k dalšímu snížení přepětí vylučování vodíku o 175 mV ve srovnání s HOPG/CoTmtppa. Průběh voltametrického měření elektrochemické oxidace vodíku závisel na zdroji vodíku, který byl elektrochemicky generovaný nebo molekulární z tlakové lahve. V případě elektrochemicky generovaného vodíku bylo maximum aktivity na HOPG/CoTmtppa dosaženo při pH = 2,1 a na Au(111)/CoTmtppa bylo pozorováno další navýšení proudové hustoty o 50 % oproti HOPG/CoTmtppa při pH = 4,3. Při oxidaci vodíku z externího...
|
host ::
RSS.