Doktorantūra

Temos aprašymas
Moksliniai tyrimai, susiję su alternatyvių elektros energijos šaltinių paieška ir jų efektyvumo nustatymu pastaruoju metu yra intensyviai vykdomi visame pasaulyje. Tokie tyrimai yra svarbūs tiek fundamentiniu požiūriu, siekiant suprasti vykstančių elektrokatalizinių reakcijų mechanizmą, tiek praktiniu. Naujos efektyvios medžiagos leistų padidinti kuro elementų praktinį panaudojimą. Šio darbo tikslas - efektyvių anodo/katodo katalizatorių formavimas, apibūdinimas bei taikymas kuro elementuose. Darbo metu bus siekiama sukurti daugiafunkcinius katalizatorius, panaudojant netauriųjų metalų (pvz., Ni, Cu, Fe) erdvinės struktūros kietąsias putas (angl. foam) su itin dideliais santykinio paviršiaus plotais. Gautų medžiagų morfologija, struktūra ir sudėtis bus detaliai tiriama, taikant lauko emisijos skenuojančią elektroninę mikroskopiją (FESEM), Rentgeno spindulių energijos dispersinę analizę (EDS), Rentgeno spindulių fotoelektroninę spektroskopiją (XPS), Rentgeno spindulių difrakciją (XRD) bei indukuotos plazmos optinės emisijos spektroskopiją (ICP-OES). Gautų anodo katalizatorių elektrokatalizinis aktyvumas bus įvertinamas natrio borhidrido ir/ar, hidrazino, gliukozės ir kt. oksidacijos reakcijoms, o katodo - deguonies redukcijos reakcijai, taikant ciklinės voltamperometrijos (CV), chronoamperometrijos (CA) ir chronopotenciometrijos (CP), sukamojo disko elektrodo (RDE) metodus.

Theme description
The research and development of alternative power supply sources and the improvement of their performance are extensively studied worldwide. Such research is important from both fundamental and practical aspects to better understanding the mechanistic details of the ongoing electrocatalytic reactions. The aim of the work - the fabrication of efficient anode/cathode catalysts, their characterization, and application for fuel cells. In this work, the multifunctional catalysts will be created by employing non-noble metals (e.g. Ni, Cu, Fe) foams, which have a high surface area. The surface morphology, structure, and composition of the prepared catalysts will be investigated in detail using field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray energy dispersive analysis (EDS), X-ray diffraction (XRD), and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy ( ICP-OES). Electrocatalytic activity of the prepared anode catalysts will be evaluated towards sodium borohydride and/or hydrazine, glucose, etc. oxidation reactions, and cathode catalysts will be evaluated for the oxygen reduction reaction using cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA), chronopotentiometry (CP), and rotating disk electrode (RDE).