"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6505
ETF6505 "Vesiniku elektrokatalüütilised reaktsioonid niklil (1.01.2005−31.12.2007)", Jüri Tamm, Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskond.
ETF6505
Vesiniku elektrokatalüütilised reaktsioonid niklil
The electrocatalytic reactions of hydrogen on nickel
1.01.2005
31.12.2007
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaT411 Radiofarmaatsiatehnoloogia 2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskondkoordinaator01.01.2005−31.12.2007
PerioodSumma
01.01.2005−31.12.2005118 000,00 EEK (7 541,57 EUR)
01.01.2006−31.12.2006120 360,00 EEK (7 692,41 EUR)
01.01.2007−31.12.2007120 360,00 EEK (7 692,41 EUR)
22 926,39 EUR

Projekti põhieesmärgiks on välja selgitada vesiniku katoodse eraldumise ja anoodse ionisatsiooni üldised seaduspärasused niklil. Need protsessid omavad suurt tähtsust elektrokeemilise kineetika teooria, kuid eriti praktiliste rakenduste seisukohalt vesiniku energeetikas. Kuna mõlemas protsessis on vaheproduktiks elektroodi pinnale adsorbeerunud atomaarne vesinik, siis vesiniku adsorptsiooni mõjustavad faktorid avaldavad olulist mõju nende protsesside kulgemise kiirusele. Käesolevas töös uuritakse erinevate elektrokeemiliste meetoditega (voltamperomeetria, kronopotentsiomeetria, kronoamperomeetria, elektrokeemiline impedants, pöörlev ketaselektrood) molekulaarse vesiniku tekke ja ionisatsiooni kiirust, pinna täitumisastet adsorbeerunud vesinikuga ja nende protsesside sõltuvust nikli pinna energeetilistest omadustest.. Uurimused teostatakse väga erinevate energeetiliste ja struktuursete omadustega niklil (moniokristalne, polükristalne, galvaaniiselt sadestatud kompaktne ja nanostruktuurne nikkel ning nikli sulamid teiste siirdemetallidega). Nikli pinna struktuuri iseloomustamiseks kasutatakse skaneerivat elektronmikroskoopiat, aartomjõu- ja skaneerivat tunnelmikroskoopiat. Elektroodide pinna struktuuri uuringute üheks oluliseks eesmärgiks on kindlaks teha seosed pinna struktuuri ja elektrokeemiliste protsesside kulgemise seaduspärasuste vahel ning uurida, kas ja missuguses ulatuses toimuvad nikli pinna struktuursed muutused sellel kulgevate elektrokeemiliste protsesside käigus. Saadud tulemused võimaldavad sügavamalt mõista vesinikuprotsesse niklil ja tõsta nikkelelektroodide elektrokatalüütilist aktiivsust ning stabiilsust nii elektrolüüserites kui kütuselementides.
The main goal of the project is to elucidate the general regularities of the cathodic hydrogen evolution and the anodic ionization of hydrogen on nickel. These processes are very important for the theory of electrochemical kinetics and especially in the practical point of view of the hydrogen energetics. As the adsorbed atomic hydrogen is the intermediate product in the both processes the factors influencing the adsorption of hydrogen have a significant influence on the rate of these processes on nickel. Different electrochemical methods (voltamperometry, chronopotentiometry, chronoamperometry, electrochemical impedance, rotating disc electrode) will be used in the present work for the investigation of the cathodic evolution and ionization of molecular hydrogen, the degree of coverage of the surface of nickel with adsorbed atomic hydrogen and the dependence of these processes on the energetic properties of the nickel surface. Investigations will be carried out on nickel of very different energetic and structural properties (monicrystalline, polycrystalline, galvanically deposited compact and nanostructural nickel, alloys of nickel with other transition metals). The structure of the nickel electrode surface will be characterized by means of SEM, AFM and STM. One of the essential objectives of the investigations of the structure of nickel surface is to elucidate the influence of the surface structure on the regularities of electrochemical processes and to estimate to what extent the structure of the surface changes during the electrochemical processes on it. The results of the investigations will make it possible to understand more deeply the hyrogen processes on nickel and to increase the electrocatalytical activity and stability of nickel electrodes used both in electrolysers and in fuel cells.