ИСТИНА

Электродные композиции на основе оксидов неблагородных металлов c углеродными связующими представляют интерес как катализаторы для реакций электрохимического восстановления и выделения кислорода в щелочной среде, в том числе как бифункциональные катализаторы для регенеративных топливных элементов. В докладе представлены данные по анодному выделению кислорода, неизбежно осложненному окислением катализатора и, в особенности, проводящего углеродного связующего. Все исследуемые материалы (Vulcan XC-72, Sibunit-152, ацетиленовая сажа, оксиды MnO2, Mn2O3 и Pr1.35Sr0.65Ni0.75Co0.24O4) охарактеризованы методами циклической вольтамперометрии, хроноамперометрии и БЭТ. Фазовый состав оксидов подтвержден методом рентгеновской дифракции. По данным циклической вольтамперометрии, устойчивость к окислению углеродных связующих при потенциалах выделения кислорода уменьшается в ряду: ацетиленовая сажа > Sibunit-152 > Vulcan XC-72. Тем не менее, исследования по восстановлению кислорода на композиционных материалах Mn2O3/углерод показывают, что активность композиции Mn2O3/Sibunit-152 существенно выше, поэтому в качестве связующего для приготовления электродных композиций на основе оксидов неблагородных металлов был выбран углерод Sibunit-152 (65 м2/г) с удельной емкостью ~2.4 мкФ/см2 истинной поверхности. Анодное поведение таких композиций исследовано в растворе 1 М NaOH. Методом вращающегося дискового электрода с платиновым кольцом показано, что реакция выделения кислорода на таких композициях в интервале потенциалов [0; +1.63 В отн. ОВЭ] протекает на оксидах, но не протекает на углероде. Токи восстановления выделившегося кислорода на кольце наблюдаются для Mn2O3 при потенциалах диска положительнее +1.35 В отн. ОВЭ, а для Pr1.35Sr0.65Ni0.75Co0.24O4 – при потенциалах диска положительнее +1.46 В отн. ОВЭ. Методом хроноамперометрии показано, что наиболее устойчива к деградации при анодной поляризации электродная композиция на основе перовскита Pr1.35Sr0.65Ni0.75Co0.24O4. Дальнейшая оптимизация оксид-углеродных композиций для использования в качестве бифункциональных катализаторов будет проведена с учетом данных о кинетике восстановления на них кислорода.