Dự án tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu chế tạo, khảo sát khả năng xúc tác điện hóa của vật liệu điện cực tổ hợp và định hướng ứng dụng trong pin nhiên liệu kiềm

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu chế tạo vật liệu tổ hợp các kim loại có hoạt tính xúc tác cao cho quá trình oxy hóa glycerol trong môi trường kiềm, bước đầu đáp ứng được một số yêu cầu của vật liệu điện cực cho pin nhiên liệu kiềm và chế tạo màng trao đổi anion hydroxyl thỏa mãn các điều kiện của một màng trao đổi anion của một pin nhiên liệu kiềm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự án tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu chế tạo, khảo sát khả năng xúc tác điện hóa của vật liệu điện cực tổ hợp và định hướng ứng dụng trong pin nhiên liệu kiềm ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Huỳnh Thị Lan Phương NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XÚC TÁC ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU ĐIỆN CỰC TỔ HỢPVÀ ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG TRONG PIN NHIÊN LIỆU KIỀM Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý Mã số: 9440112.04 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2019 Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Hóa lý – Khoa Hóahọc – Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội. Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Cẩm HàPGS.TS. Nguyễn Xuân Hoàn Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................. Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................. Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốcgia chấm luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .vào hồi giờ ngày tháng năm20... Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc giaHà Nội MỞ ĐẦU Môi trường đang bị ô nhiễm nặng nề nên các nhà khoa học trênthế giới đang tập trung nghiên cứu và phát triển những nguồn nănglượng thay thế. Pin nhiên liệu đang được xem là một trong nhữngnguồn năng lượng sạch của tương lai gần và thu hút được khá nhiềusự quan tâm, nghiên cứu trên thế giới. Trong số các loại pin nhiênliệu, pin nhiên nhiệu sử dụng dung dịch điện li kiềm còn được gọi làpin nhiên liệu kiềm (Alkaline Fuel Cell – AFC) có nhiều ưu điểm.Nhiên liệu sử dụng trong pin có thể là các nhiên liệu lỏng phân tửlượng thấp như alcohol (methanol, ethanol, glycerol, ...). Trong đó,vấn đề nghiên cứu sự chuyển hóa glycerol trong quá trình hoạt độngcủa pin nhiên liệu với mục đích làm tăng hiệu quả của bài toán nănglượng cũng như khép kín chu trình “xanh” của việc sử dụng nhiênliệu sinh học được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm, hướngđến. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình oxy hóa glycerol nóiriêng và các hợp chất ancol nói chung trong môi trường kiềm xảy radễ dàng và mạnh hơn cùng với sự có mặt của các chất xúc tác như Pt,Au, Pd. Tuy nhiên, Pt dễ ngộ độc và giá thành cao nênbị hạn chếtrong việc sử dụng làm xúc tác. Hàm lượng của Pt và các kim loạiquý trong vật liệu xúc tác có thể giảm nhờ việc chế tạo vật liệu biếntính của chúng trên nền chất dẫn điện, hoặc chế tạo vật liệu tổ hợp cóchứa chúng cùng với các kim loại khác. Vì vậy, nhằm mục đích nângcao khả năng xúc tác cho quá trình oxy hóa điện hóa các hợp chấtalcohol trong môi trường kiềm và giảm giá thành sản phẩm, vật liệuxúc tác có chứa nickel và coban thường được chế tạo. Các vật liệunày thường được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa điện hóavới một lượng không lớn các kim loại quý như Pt, Pd, Au. 1 Trên thế giới hiện đã có một số nghiên cứu chuyên sâu về quátrình chuyển hóa glycerol, định hướng cho pin nhiên liệu. Tuy nhiên,ở nước ta hướng nghiên cứu về pin nhiên liệu chỉ đang dừng lại ởviệc nghiên cứu pin nhiên liệu sử dụng ancol đơn chức như methanolvà ethanol cho pin nhiên liệu màng trao đổi proton mà chưa cónghiên cứu về pin nhiên liệu kiềm.Một trong những lí do là pin nhiênliệu kiềm phải sử dụng màng trao đổi OH- trong khi đó hiện naymàng trao đổi anion hydroxyl chưa được sản xuất và bán tại thịtrường trong nước.Vì vậy, chúng tôi đã lựa chọn vấn đề “Nghiêncứu chế tạo, khảo sát khả năng xúc tác điện hóa của vật liệu điệncực tổ hợp và định hướng ứng dụngtrong pin nhiên liệu kiềm”đểnghiên cứu.Với mục tiêu chế tạo vật liệu tổ hợp các kim loại có hoạttính xúc tác cao cho quá trình oxy hóa glycerol trong môi trườngkiềm, bước đầu đáp ứng được một số yêu cầu của vật liệu điện cựccho pin nhiên liệu kiềm và chế tạo màng trao đổi anion hydroxylthỏa mãn các điều kiện của một màng trao đổi anion của một pinnhiên liệu kiềm. Trong luận án này, các danh pháp và thuật ngữ hóa học đượcsử dụng tuân theo TCVN 5529:2010 và TCVN 5530:2010. Chương 1. TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về pin nhiên liệu và pin nhiên liệu kiềm (AFC).Cơ chế của các phản ứng điện hóa xảy ra trong pin nhiên liệu kiềm. 2. Giới thiệu về các hệ vật liệu xúc tác và phương pháp tổnghợp vật liệu xúc t ...