See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7546
ETF7546 "Hapniku elektrokeemiline redutseerumine nanostruktuursetel ja nanokomposiitmaterjalidel (1.01.2008−31.12.2011)", Kaido Tammeveski, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Keemia Instituut.
ETF7546
Hapniku elektrokeemiline redutseerumine nanostruktuursetel ja nanokomposiitmaterjalidel
Electrochemical reduction of oxygen on nanostructured and nanocomposite materials
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP401 Elektrokeemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008208 800,00 EEK (13 344,75 EUR)
01.01.2009−31.12.2009200 448,00 EEK (12 810,96 EUR)
01.01.2010−31.12.2010182 208,00 EEK (11 645,21 EUR)
01.01.2011−31.12.201111 644,80 EUR
49 445,72 EUR

Grandiprojekti põhiliseks eesmärgiks on uurida hapniku elektrokeemilist redutseerumist nanostruktuursetel metallelektroodidel ja süsiniku nanotorudega seondatud metalli nanoosakestel. Tegemist on elektrokatalüüsi keskse teemaga, mille peamiseks probleemiks on struktuur-aktiivsus sõltuvuste uurimine. Nanostruktureerimine võimaldab tõsta elektroodide elektrokatalüütilist aktiivsust hapniku redutseerumisel ja sellel on otsene väljund kütuselementide katoodimaterjalide paremale disainimisele ning kallihinnaliste väärismetallkatalüsaatorite efektiivsemale kasutamisele. Uuritakse nii mono- kui ka bimetalseid katalüsaatoreid. Hapniku redutseerumise kineetika sõltub reaktsiooni vaheühendite interaktsioonist elektroodi pinnaga ja sobiva koostisega ning struktuuriga katalüsaator võib märgatavalt suurendada redutseerumise kiirust. Uudse materjalina kasutatakse selles töös katalüsaatori kandjana süsiniku nanotorusid. Nanotorude baasil valmistatavaid komposiitmaterjale on võimalik rakenda mitmesugustes valdkondades (elektrokatalüüs, elektroanalüüs, biosensorid jm). Erilist tähelepanu pööratakse uudsetele sünteesimeetoditele, mis võimaldavad saada optimaalse suuruse ja geomeetriaga nanoosakesi. Nanostruktuursete pindade valmistamine annab võimaluse osakese suurusest põhjustatud efektide uurimiseks. Alusmaterjalist tingitud efektide uurimiseks võrdleme nanotorudele sadestatud katalüsaatorite aktiivsust varasemates uurimustes siledal süsinikalusel (klaassüsinikul) saadud andmetega. Süsiniku nanotorude elektroonsed omadused võivad mõjutada katalüütilist aktiivsust. Elektrokeemilised mõõtmised viiakse läbi tsüklilise voltamperomeetria ja pöörleva ketaselektroodi meetoditel. Nanostruktuursete materjalide pinda uuritakse aatomjõumikroskoobi, skaneeriva elektronmikroskoobi ja röntgenfotoelektronspektroskoobi abil.
The principal aim of this project is to study the electrochemical reduction of oxygen on nanostructured metal electrodes and on metal nanoparticles attached to carbon nanotubes. This is the main topic of electrocatalysis which aims at establishing a relationship between the catalyst structure and activity. Nanostructuring allows one to enhance the electrocatalytic activity of the electrodes for oxygen reduction and there is a direct output for better catalyst design for fuel cells and for a more effective usage of costly noble metals. Both mono- and bimetallic catalysts will be investigated in the present research. The kinetics of the oxygen reduction reaction depends on the interaction of reaction intermediates with catalyst surface. A catalyst with optimum composition and structure can significantly enhance the reduction rate. Carbon nanotubes will be employed as a new support material for electrocatalysts. The nanocomposites based on carbon nanotubes can be used in various fields, including electrocatalysis, electroanalysis and biosensing. Special attention will be devoted on new synthetic methods for the preparation of metal nanoparticles of well-defined size and geometry. The production of nanostructured surfaces allows one the investigation of size effects in electrocatalytic reactions. The role of nanotubes as support material on catalyst activity will be compared with previous results obtained using flat carbon supports (e.g. glassy carbon). The electronic properties of carbon nanotubes may influence the catalyst activity. Electrochemical measurements will be carried out using cyclic voltammetry and the rotating disk electrode method. The surface structure of nanomaterials will be examined employing atomic force microscopy, scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.