Повышение толерантности к СО-анода водородно-воздушного топливного элемента...

1649

Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93. Вып. 11

УДК 544.643

ПОВЫШЕНИЕ ТОЛЕРАНТНОСТИ К СО-АНОДА

ВОДОРОДНО-ВОЗДУШНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА:

КАТАЛИЗАТОР PtRuCo/C И СИНЕРГИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ PtRu/C

И ДОБАВОК КИСЛОРОДА

В. А. Василенко², М. В. Радина¹

¹ Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН,

119071, г. Москва, Ленинский пр., д. 31

² Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева,

125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9

E-mail: tochem@rambler.ru

Поступила в Pедакцию 14 октября 2019 г.

После доработки 2 августа 2020 г.

Принята к публикации 3 августа 2020 г.

Предложены и реализованы методы повышения толерантности к СО каталитических систем на

основе платины (Pt/C, PtRu/С) в составе анода низкотемпературного водородно-воздушного топлив-

ного элемента с мембраной Nafion. Синтезирован триметаллический катализатор PtRuCo/C, влияние

модификации бинарного катализатора кобальтом на токовые характеристики топливного элемента

оценено в макете водородно-воздушного топливного элемента. Макеты топливного элемента имели

более высокие эксплуатационные характеристики при окислении чистого и технического водорода

в сравнении с моноплатиновым и бинарным катализаторами. Проведен анализ влияния инжекции

воздуха в водород, содержащий примеси СО. Установлено, что вклад инжекции воздуха сильнее про-

является для бинарной системы в сравнении с моноплатиновой. Триметаллический катализатор в

сочетании с инжекцией воздуха в водородное топливо может быть применен с целью оптимизации

работы мембранно-электродного блока топливного элемента, где топливом служит технический

водород.

Ключевые слова: электроокисление водорода; топливный элемент; анодный катализатор; СО; ме-

тан; инжекция воздуха

DOI: 10.31857/S004446182011016X

Электроокисление водорода на платиносодержа-

ные газы в качестве примесей. Например, в резуль-

щем аноде низкотемпературного топливного эле-

тате крупномасштабного термохимического синтеза

мента с полимерной мембраной является одним

углеродных нанотрубок из метана нарабатываются

из ключевых процессов водородной энергетики.

большие объемы метановодородной смеси, включа-

Использование в качестве топлива водорода высокой

ющей СО, который вызывает значительное сниже-

чистоты экономически нецелесообразно вследствие

ние активности платинового катализатора на аноде

его высокой стоимости. По этой причине актуаль-

топливного элемента. Метановодородная смесь на

ной задачей является разработка топливных элемен-

выходе из реактора имеет состав (%): 80 Н₂, 20 СН₄,

тов с техническим водородом в качестве топлива и

0.01 (100 ppm) CО [1]. Метан в отличие от некоторых

высокими мощностными характеристиками. В ходе

других компонентов технического водорода являет-

ряда химических процессов образуется значитель-

ся инертным по отношению к платине газом, и его

ное количество технического водорода, содержащего

влияние выражается лишь в разбавлении водорода в

углеводороды, СО₂, СО и другие низкомолекуляр-

составе реакционной смеси.

1650

Трипачев О. В. и др.

Оксид углерода(II) за счет высокой энергии адсорб-

подача (инжекция) на анод небольшого количества

ции (180 кДж·моль^-1) [2], что в 5 раз выше удель-

кислорода (воздуха). Наличие в смеси микрокон-

ной энергии адсорбции водорода (34 кДж·моль^-1),

центраций кислорода способствует окислению СО

адсорбируется на поверхности платины и препят-

до СО₂. Это позволяет повысить предельную кон-

ствует окислению водорода. Поэтому при комнатной

центрацию СО в несколько раз без заметных потерь

температуре даже при концентрации СО на пять по-

токовых характеристик топливного элемента [12].

рядков ниже концентрации водорода практически

Адсорбированный на поверхности СО при этом окис-

вся поверхность платинового катализатора занята

ляется до СО₂, который десорбируется, освобождая

молекулами СО. Максимальная концентрация СО,

каталитические центры активного слоя электрода.

при которой топливный элемент может работать без

Этот процесс повышает толерантность катализа-

значительного снижения токовых характеристик, —

тора к СО [13] при небольшом снижении токов на

менее 10 ррm. Использование в топливном элементе

аноде вследствие реакции кислорода с водородом.

водородных смесей с более высокой концентрацией

Поскольку предел взрывоопасности смесей H₂ + O₂

примесей СО сопряжено с отравлением поверхности

достаточно низок — 6% кислорода в водороде, кон-

катализатора и значительным снижением характери-

центрацию инжектируемого кислорода (воздуха) под-

стик топливного элемента. Использование техниче-

держивают в интервале 0.1-1.0%.

ского водорода, который является побочным продук-

Цель работы — экспериментальное исследование

том ряда химических производств, как топлива для

ряда подходов, позволяющих повысить толерант-

низкотемпературного топливного элемента открывает

ность к СО анодного катализатора в водородно-воз-

возможность сделать эти производства безотходны-

душном топливном элементе.

ми. В настоящее время имеется несколько подходов

В задачи настоящей работы входило сопоставле-

к их решению [3, 4]:

ние толерантности к СО трехкомпонентного ката-

— изменение электронной структуры платинового

лизатора PtRuCo/C с другими катализаторами, как

катализатора с целью снижения энергии адсорбции

правило применяемыми для анодов водородно-воз-

СО на поверхности электрода;

душного топливного элемента. Кроме того, ставилась

— повышение энергии связи водорода с поверх-

задача определить, различается ли эффект введения

ностью при неизменной энергии адсорбции СО; это

добавки кислорода для моноплатинового и бинар-

повышает конкурентную способность молекулы во-

ного катализаторов для снижения ингибирующего

дорода по сравнению с СО при адсорбции на платине,

действия СО.

что ведет к повышению предельной концентрации

примеси СО, не вызывающей отравление анода;

Экспериментальная часть

— создание поверхностного редокс-комплекса для

ускорения окисления адсорбированного СО;

При оценке перспективности использования низ-

— увеличение концентрации или изменение при-

котемпературного топливного элемента для реку-

роды кислородсодержащих групп на поверхности

перации энергии газов, образующихся в процессе

катализатора, ответственных за окисление СО [5].

синтеза нанотрубок, целесообразно формировать

Рассматривая конкретные практические способы

мембранно-электродный блок на основе широко из-

повышения допустимой концентрации СО, необходи-

вестных катализаторов. Исходя из этого большинство

мо отметить, что перспективным является использо-

экспериментов в работе было выполнено с использо-

вание в качестве материала анода би- и триметалли-

ванием коммерческих катализаторов Pt/C (Е-TEK) с

ческих систем [6], содержащих наряду с платиной Ru,

содержанием платины 40 мас% и PtRu/C (HiSPEC)

Mo, Sn и другие переходные металлы. В данном слу-

(40 мас% Pt + 20 мас% Ru).

чае повышение толерантности анодного катализатора

Коммерческие катализаторы широко используются

связывают с окислением СО по бифункциональному

в качестве материалов анода топливного элемента.

механизму [7-9] с участием адсорбированных моле-

Однако их каталитическая активность в присутствии

кул кислорода. При использовании в качестве анод-

примесей с высокой энергией адсорбции на платине

ного катализатора коммерчески доступного PtRu/C

значительно снижается. В этом случае можно пред-

количество СО в водородном топливе может дости-

ложить их модификацию другими переходными ме-

гать 50 ppm [9, 10]. СО, адсорбируясь на поверхности

таллами. В качестве такого компонента нами был

такого катализатора, активно окисляется до СО₂ [11].

предложен кобальт.

Еще один путь минимизации негативного эффек-

Модифицирование бинарного коммерческого ката-

та, который оказывает примесь СО в водороде, —

лизатора кобальтом осуществляли согласно следую-

Повышение толерантности к СО-анода водородно-воздушного топливного элемента...

1651

щей методике. Навеску 39.4 мг катализатора PtRu/C

и затем отмывали бидистиллированной водой.

(40 мас% Pt + 20 мас% Ru, HiSPEC, США) диспер-

Каталитические чернила готовили ультразвуковым

гировали в 20 мл этанола (96%, х.ч.) путем ультра-

перемешиванием суспензии катализатора и раствора

звуковой обработки. Через 20 мин в суспензию на-

протонпроводящего полимера Nafion при массовом

чинали добавлять порциями по 2-3 мл через каждые

отношении Nafion/сажа = 1. На катоде и аноде мем-

3 мин раствор комплекса кобальта. Кобальт вводили

бранно-электродного блока содержание металлов

в форме соли бис-N,N-салицилиденэтилендиамино-

платиновой группы составляло 1.0 и 0.5 мг·см^-2 соот-

кобальта(II) (Sigma, 99%), растворенной в этаноле, из

ветственно. При нанесении активного слоя катода на

расчета 4-20 мас% по отношению к Pt. Добавление

мембрану использовали катализатор 40Pt/С E-TEK.

проводили при постоянном перемешивании. После

При изготовлении мембранно-электродного блока

введения соответствующего количества комплекса

были использованы газодиффузионные слои Sigracet

раствор выпаривали на водяной бане. Смесь после

10 BC (Германия). Измерения проводили при темпе-

выпаривания прогревали при температуре 620-630°С

ратуре макета 65°С, при 100%-ном увлажнении газов.

в инертной атмосфере в течение 1.5 ч. После охлаж-

На катод во всех случаях подавали поток воздуха при

дения и диспергирования катализатор исследовали в

стехиометрическом соотношении воздуха и водорода

модельных условиях и в составе мембранно-элект-

3:1. Измерения проводили в отсутствие избыточного

родного блока.

давления газов (1 атм). Добавку СО, а также воздуха

Для оценки активности катализаторов регистри-

проводили посредством использования встроенного

ровали поляризационные кривые электроокисления

регулятора подачи смеси газов на стенде Hydrogenics.

водорода в модельных условиях на дисковом элект-

Для более точной регулировки концентрации СО его

роде с тонким слоем катализатора. Нанесение катали-

вводили в водородное топливо из баллона со смесью

тического слоя на электрод проводили по следующей

Н₂ + 100 ppm CO. Через 20 мин после начала подачи

методике. К навеске катализатора 2 мг приливали

на анод смеси с заданной концентрацией СО реги-

500 мкл этанола с добавкой 1 мкл 5%-ного раствора

стрировали вольт-амперные кривые в топливном эле-

Nafion (Sigma, 5%-ная дисперсия в смеси низкомо-

менте при скорости развертки потенциала 0.005 В·с^-1.

лекулярных алифатических спиртов и воды). Смесь

Для определения возможного влияния увлажнения

подвергали ультразвуковой гомогенизации в течение

газа на толерантность анода проводили запись вели-

30 мин. Аликвоту суспензии наносили на предва-

чины напряжения в мембранно-электродном блоке

рительно очищенный и отполированный дисковый

при постоянной разрядной плотности тока и медлен-

пирографитовый электрод диаметром 5 мм, запрессо-

ном изменении относительной влажности топливной

ванный в тефлон, из расчета 100 мкг катализатора/см².

смеси от 100 до 50% и обратно. Регулирование влаж-

После этого электрод сушили на воздухе в течение

ности проводили изменением температуры увлажни-

12 ч. Поляризационные кривые регистрировали от

теля в интервале 70-55°С. Анод топливного элемента

стационарного потенциала в сторону положитель-

был изготовлен на основе PtRu/C. Концентрация СО в

ных значений со скоростью развертки потенциала

водородном топливе составляла 98 ppm. Температуру

1 мВ·с^-1. Величины удельной поверхности платины в

увлажнителя начинали изменять после установле-

составе катализаторов оценивали по области десорб-

ния значения напряжения 0.53 В при плотности тока

ции водорода на циклической вольтамперограмме

0.5 А·см^-2. После достижения стационарного значе-

для электрода с нанесенным катализатором в среде

ния напряжения наблюдались его колебания в преде-

0.5 М H₂SO₄ в атмосфере аргона, в области потен-

лах ±15 мВ. После этого в течение 40 мин проводили

циалов 0.05-1.20 В в соответствии с методикой [14].

снижение температуры увлажнителя от 70 до 55°С,

Здесь и далее потенциалы приведены относительно

а затем в течение 30 мин температуру увлажнителя

обратимого водородного электрода сравнения (о.в.э.).

повышали до исходного значения.

Испытания топливных элементов проводили на

Для оценки влияния скорости подачи топлива на

испытательном стенде Hydrogenics (Канада) в ячей-

характеристики мембранно-электродного блока ис-

ке Arbin (США) при использовании мембранно--

пользовали смесь водорода с 10 ppm СО. Была про-

электродных блоков с рабочей поверхностью 25 см².

ведена запись токовых характеристик при постоянной

Мембранно-электродные блоки для испытаний изго-

разрядной плотности тока и ступенчатом изменении

тавливали методом напыления каталитических чер-

скорости подачи газа от 0.2 до 0.5 л·мин^-1. Величина

нил на протонпроводящую мембрану Nafion N212

шага составляла 0.1 л·мин^-1. При каждом значении

(толщина 50 мкм) с последующей сушкой. Мембрану

скорости подачи газовой смеси систему выдерживали

предварительно очищали кипячением в 0.5 M H₂SO₄

в течение 15 мин.

1652

Трипачев О. В. и др.

Обсуждение результатов

Наблюдаемые изменения напряжения в мем-

бранно-электродном блоке в процессе варьирования

Оценка условий (влажности, скорости подачи га-

температуры увлажнителя не превышали величины

зов, разбавления) была проведена в некоторых ра-

случайных отклонений. Таким образом, степень ув-

ботах. Например, в работе [15] оценивали влияние

лажнения газов не оказывает заметного влияния на

разбавления газообразного водорода при подаче на

толерантность анодного катализатора в мембранно--

анод некоторыми газами, примеси которых наблю-

электродном блоке к СО.

даются в техническом водороде. Авторы посчитали

Измерения для определения влияния скорости

нужным провести и для низкотемпературного топлив-

подачи топлива проводили с анодным катализатором

ного элемента подобную оценку вклада параметров

PtRu/C при 100%-ном увлажнении газов. Было по-

влажности, скорости подачи газа и разбавления (вве-

казано, что различия в характеристиках в процессе

дением инертного газа) для выбора режима, который

изменения скорости подачи газа не превышают ве-

будет обеспечивать стабильную работу и адекватную

личины случайных колебаний.

оценку работы анодного катализатора.

Таким образом, изменения в условиях испытаний

Как было отмечено выше, метан при подаче на

топливного элемента (разбавление водорода метаном,

анод топливного элемента смеси отходящих про-

варьирование его расхода и увлажнения) не оказыва-

дуктов при синтезе нанотрубок представляет собой

ют влияния на толерантность анода.

инертную примесь, разбавляющую водород. При

В случае катализатора PtRu/C даже при увели-

добавлении СН₄ в количестве 20 об% напряжение

чении концентрации CO от 14 до 98 ppm (рис. 2)

в мембранно-электродном блоке должно упасть на

величины плотности тока топливного элемента пре-

ΔU = 2.303RT/2Flg1/0.8 = 3 мВ, что находится в пре-

восходят аналогичные показатели для топливного

делах погрешности измерения. При использовании

элемента с Pt/C, работающего при содержании CO

на аноде катализатора Pt/C заметных различий меж-

6-14 ppm. После испытаний топливного элемента в

ду двумя кривыми не наблюдается (рис. 1). Добавка

течение 6000 с плотности тока для мембранно-элек-

метана в водород в случае анодного катализатора

тродного блока на основе Pt/C и PtRu/C составили

PtRu/C также не оказала влияния на характеристики

0.026 и 0.038 А·см^-2 соответственно. В соответствии

мембранно-электродного блока.

с механизмом, предложенным в [7-10], ускорение

окисления CO на катализаторе PtRu по сравнению

с Pt обусловлено тем, что рутений характеризуется

Рис. 1. Нагрузочные кривые мембранно-электродно-

Рис. 2. Зависимости плотности тока от времени, по-

го блока низкотемпературного водородно-воздушного

лученные при испытаниях водородно-воздушного то-

топливного элемента, на аноде которого использовали

пливного элемента с анодами Pt/C (a) и PtRu/C (б) при

катализатор Pt/C.

Е = 0.75 В.

Измерения проведены при подаче на анод чистого водоро-

Стрелками указаны моменты времени, соответствующие

да и смеси водорода с метаном (80:20), 65°С, атмосферное

введению примесей CO; 65°С, атмосферное давление,

давление.

относительная влажность газов 100%.

Повышение толерантности к СО-анода водородно-воздушного топливного элемента...

1653

меньшим потенциалом начала адсорбции ОН-частиц,

нола. Возможной причиной ускорения процесса при

чем платина. Адсорбированные частицы ОН взаимо-

переходе от PtRu к PtRuCo является формирование

действуют с CO, адсорбированным на платине, по

в присутствии кобальта дополнительных участков

реакции Langmuir-Hinshelwood (L-H), что позволяет

поверхности для накопления ОН-частиц, участвую-

освободить ее поверхность для адсорбции и окисле-

щих в окислении CO-подобных адсорбатов [16]. По-

ния водорода.

видимому, аналогичным эффектом можно объяснить

Использование триметаллического катализатора

и облегчение окисления водорода с примесью CO.

PtRuCo/C, синтезированного нами, позволило допол-

Кроме того, высокотемпературная обработка могла

нительно повысить его толерантность к примесям

повысить степень сплавления компонентов в составе

CO. Согласно результатам модельных эксперимен-

катализатора. Согласно [17, 18], сплавление платины

тов, проведенных на дисковом электроде с тонким

с Co или Ru приводит к модификации ее электронной

слоем катализатора, система PtRuCo/C обладает

структуры (смещению энергетического уровня Pt4f_7/2

меньшей активностью, чем PtRu/С, при окислении

в положительную сторону), что может ослабить связь

чистого водорода, что может быть связано со сниже-

Pt—CO.

нием удельной поверхности платины при переходе от

Использование небольших количеств кислорода

PtRu/С к PtRuCo/C (см. таблицу). Однако в атмосфере

для устранения отравляющего действия СО в во-

H₂ + 50 ppm СО активность PtRuCo/C превосходит

дородном топливе предлагалось достаточно давно.

характеристики PtRu/С в 4-5 раз.

Теоретически положительный эффект инжекции при

Более высокую толерантность по отношению к

наличии в техническом водороде примеси СО был

оксиду углерода триметаллическая система показа-

оценен в работах [19, 20]. Эффект инжекции оцени-

ла и в составе анода мембранно-электродного блока

вался в реальных условиях в макете топливного эле-

(рис. 3). Кроме того, в отличие от модельного экс-

мента с моноплатиновым анодом [21]. Методом токо-

перимента характеристики PtRuCo/C в топливном

вых транзиентов было установлено, что 0.5-1%-ная

элементе выше в случае чистого водорода. Различия

добавка кислорода является оптимальной для суще-

значений напряжения для топливного элемента, уста-

ственного снижения отравляющего эффекта оксида

новившихся при плотности тока 0.3 А·см^-2 в отсут-

углерода(II).

ствие и в присутствии CO, составили ~45 и 70 мВ

Измерения нагрузочных кривых (рис. 4, а) про-

для топливного элемента с PtRuCo/C и с PtRu/C со-

водили при подаче газов следующего состава: чи-

ответственно.

стый водород; Н₂ + 28 ppm CO; Н₂ + 28 ppm CO + 1%

Положительный эффект введения кобальта в ка-

воздуха. Добавление СО к водороду приводит к су-

тализатор PtRu наблюдался в работах [16, 17], по-

щественному снижению вольт-амперных характе-

священных исследованию электроокисления мета-

ристик мембранно-электродного блока (при напря-

жении 0.6 В плотность тока падает почти в 3 раза).

Однако инжекция воздуха в состав смеси водород-

СО вызывает выраженный рост вольт-амперных ха-

рактеристик в процессе измерения кривых. Через

2 ч испытаний топливного элемента ток достигает

стационарного значения.

В случае катализатора PtRu, более толерантного к

CO, чем Pt, содержание CO в смеси с водородом было

увеличено до 98 ppm для ускорения отклика системы

на изменение состава топлива (рис. 4, б). Можно

отметить, что добавление 98 ppm СO к водороду сни-

жает вольт-амперные характеристики мембранно--

электродного блока с анодом PtRu/C примерно вдвое.

Вместе с тем при Е = 0.6 В в водороде, содержащем

98 ppm СО, биметаллический катализатор позволяет

получить вдвое более высокие характеристики, чем

Рис. 3. Зависимость напряжения мембранно-электрод-

топливный элемент с Pt/C при составе топливной

ного блока от времени при плотности тока 0.3 А·см^-2

смеси Н₂ + 28 ppm CO. Установление стационарного

с различными анодными катализаторами при замене

Н₂ на Н₂ + 10% СО₂ + 50 ppm СО; 65°С, атмосферное

тока после введения СО на биметаллическом ката-

давление.

лизаторе также происходит существенно быстрее.

1654

Трипачев О. В. и др.

Рис. 4. Нагрузочные кривые мембранно-электродного блока водородно-воздушного топливного элемента, на аноде

которого использовали катализатор Pt/C (а) и PtRu/C (б).

Измерения проведены при подаче на анод чистого водорода, водорода с примесью 28 ppm СО и водорода с примесью

28 ppm СО и 1% воздуха; стрелка указывает направление увеличения времени экспозиции О₂; 65°С, атмосферное давление.

Инжекция 1% воздуха вызывает рост токов при изме-

Таким образом, показано, что одновременное ис-

рении нагрузочной кривой, причем процесс увеличе-

пользование двух подходов к повышению толерант-

ния характеристик протекает быстрее и до больших

ности анода к СО (введение Ru в состав катализатора

значений, чем это наблюдается на моноплатиновом

и инжекция воздуха в количестве 1 об%) обеспечива-

катализаторе.

ет синергический эффект в отношении активности и

толерантности синтезированных катализаторов.

Выводы

Финансирование работы

Осуществленные в макете водородно-воздуш-

ного топливного элемента исследования позволили

Работа выполнена при финансовой поддерж-

установить, что влияние кобальта, который входит

ке Министерства науки и высшего образования

в состав триметаллического анодного катализатора,

Российской Федерации.

состоит как в повышении толерантности катализато-

ра к CO, так и в увеличении характеристик топлив-

Конфликт интересов

ного элемента при подаче на анод чистого водорода.

Положительный эффект введения кобальта может

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

быть связан с возрастанием заполнения поверхно-

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

сти катализатора активным кислородом, а также с

увеличением образования сплава при использовании

Информация о вкладе авторов

высокотемпературного метода синтеза.

Была проведена оценка влияния инжекции не-

В. А. Василенко — разработка концепции и струк-

большого количества кислорода на толерантность

туры исследования (логической последовательно-

анодных катализаторов. В присутствии даже 1 об%

сти проводимых экспериментов); О. В. Трипачев —

воздуха характеристики топливного элемента при

сборка и испытание макетов топливного элемента

наличии примесей СО лишь немногим уступают

с анодными катализаторами различного состава,

показателям, полученным при окислении чистого

анализ и интерпретация полученных данных, под-

водорода. Установлено, что именно в случае моди-

готовка текста статьи; А. Д. Модестов — сборка и

фицированного рутением катализатора PtRu/С более

испытание макетов топливного элемента с анодными

высокие характеристики топливного элемента при

катализаторами различного состава, анализ и ин-

введении воздуха достигаются быстрее по сравнению

терпретация полученных данных; О. В. Корчагин —

с анодом на основе Pt в тех же условиях.

проведение модельных исследований методом

Повышение толерантности к СО-анода водородно-воздушного топливного элемента...

1655

вращающегося дискового электрода, анализ и интер-

СО // Электрохимия. 2005. Т. 41. № 7. С. 840-851

претация полученных данных; В. А. Богдановская —

[Tarasevich M. R., Bogdanovskaya V. A., Grafov B. M.,

обзор публикаций по теме статьи, подготовка текста

Zagudaeva N. M., Rybalka K. V., Kapustin A. V.,

Kolbanovskii Yu. A. Electrocatalytic properties of

статьи, окончательное утверждение текста статьи;

binary systems based on platinum and palladium in

М. В. Радина — синтез триметаллического катали-

the reaction of oxidation of hydrogen poisoned by

затора.

carbon monoxide // Russ. J. Electrochem. 2005. V. 41.

N 7. P. 746-757.

Информация об авторах

https://doi.org/10.1007/s11175-005-0134-8

Трипачев Олег Васильевич,

[7]

Rybalka K. V., Tarasevich M. R., Grafov B. M.,

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9835-8331

Bogdanovskaya V. A., Beketaeva L. A., Loubnin E. N.,

Модестов Александр Давидович, к.х.н.,

Kolbanovskii Yu. A. Binary Pt- and Pd-based

electrocatalysts for oxidation of hydrogen with CO

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1016-0158

admixtures // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2007.

Корчагин Олег Вячеславович, к.х.н.,

V. 10. N 2. P. 81-89.

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4735-3068

https://doi.org/10.14447/jnmes.v10i2

Богдановская Вера Александровна, д.х.н.,

[8]

Watanabe M., Motoo S. Electrocatalysis by ad-atoms:

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7253-973X

Part III. Enhancement of the oxidation of carbon

Василенко Виолетта Анатольевна, к.х.н.,

monoxide on platinum by ruthenium ad-atoms // J.

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3424-376X

Electroanal. Chem. 1975. V. 60. P. 275-283.

Радина Марина Владимировна,

https://doi.org/10.1016/S0022-0728(75)80262-2

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2710-2747

[9]

Pereira L. G. S., Paganin V. A., Ticianelli E. A.

Investigation of the CO tolerance mechanism at several

Pt-based bimetallic anode electrocatalysts in a PEM

Список литературы

fuel cell // Electrochim. Acta. 2009. V. 54. P. 1992-

[1]

Wang G., Wang H., Tang Z., Li W., Bai J. Simultaneous

1998. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2008.07.003

production of hydrogen and multi-walled carbon

[10]

Garcia A. C., Paganin V. A., Ticianelli E. A. CO

nanotubes by ethanol decomposition over Ni/Al₂O₃

tolerance of PdPt/C and PdPtRu/C anodes for

catalysts // Appl. Catal. B. 2009. V. 88. P. 142-151.

PEMFC // Electrochim. Acta. 2008. V. 53. P. 4309-

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2008.09.008

4315. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2008.01.006

[2]

Dimakis N., Cowan M., Hanson G., Smotkin E. S.

[11]

Arico A. S., Modica E., Passalacqua E. Carbon

Attraction-repulsion mechanism for carbon monoxide

monoxide electrooxidation on porous Pt-Ru electrodes

adsorption on platinum and platinum-ruthenium

in sulphuric acid // J. Appl. Electrochem. 1997. V. 27.

alloys // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. P. 18730-

P. 1275-1282.

18739. https://doi.org/10.1021/jp9036809

https://doi.org/10.1023/A:1018492122263

[3]

Conway B. E., Tilak B. V. Interfacial processes involving

[12]

Gottersfeld S., Pafford J. A New approach to the

electrocatalytic evolution and oxidation of H₂, and the

problem of carbon monoxide poisoning in fuel cells

role of chemisorbed H // Electrochim. Acta. 2002.

operating at low temperatures // J. Electrochem. Soc.

V. 47. P. 3571-3594.

1988. V. 135. P. 2651-2652.

https://doi.org/10.1016/S0013-4686(02)00329-8

https://doi.org/10.1149/1.2095401

[4]

Couto A., Rincon A., Perez M. C., Gutierez C.

[13]

Sung L.-Y., Hwang B.-J., Hsueh K.-L., Tsau F.-H.

Adsorption and electrooxidation of carbon monoxide on

Effects of anode air bleeding on the performance

polycrystalline platinum at pH 0.3-13 // Electrochim.

of CO-poisoned proton-exchange membrane fuel

Acta. 2001. V. 46. P. 1285-1296.

cells // J. Power Sources. 2010. V. 195. P. 1630-1639.

https://doi.org/10.1016/S0013-4686(00)00714-3

https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.09.062

[5]

Sharma S., Groves M. N., Fennell J., Soin N.,

[14]

Корчагин О. В., Загудаева Н. М., Радина М. В.,

Horswell S. L., Malardier-Jugroot C. Carboxyl group

Богдановская В. А., Тарасевич М. Р. Электро-

enhanced CO tolerant GO supported Pt catalysts: DFT

окисление водорода на катализаторах Pt/углерод-

and electrochemical analysis // Chem. Mater. 2014.

ные нанотрубки для водородо-воздушного топ-

V. 26. N 21. P. 6142-6151.

ливного элемента // Электрохимия. 2017. Т. 53.

https://doi.org/10.1021/cm502447s

№ 6. С. 694-700 [Korchagin O. V., Zagudaeva N. M.,

[6]

Тарасевич М. Р., Богдановская В. А., Графов Б. М.,

Radina M. V., Bogdanovskaya V. A., Tarasevich M. R.

Загудаева Н. М., Рыбалка К. В., Капустин А. В.,

Electrooxidation of hydrogen at Pt/carbon nanotube

Колбановский В. А. Электрокаталитические свой-

catalysts for hydrogen-air fuel cell // Russ. J.

ства бинарных систем на основе платины и пал-

Electrochem. 2017. V. 53. N 6. P. 615-621. https://doi.

ладия в реакции окисления водорода с примесями

org/10.1134/S1023193517060118 ].