Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu của Luận án này nhằm đóng góp cho việc tổng hợp các vật liệu xúc tác tiên tiến mới có thể thay thế xúc tác truyền thống trong pin nhiên liệu hoạt động ở nhiệt độ thấp. Mời các bạn cùng tham khảo!
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH THIÊN TÀI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT VẬT LIỆU M-DOPED TIO2 (M = IR, W) LÀM CHẤT NỀN CHO PLATIN ĐỂ NÂNG CAO HOẠT TÍNH VÀ ĐỘ BỀN XÚC TÁC CỦA PIN NHIÊN LIỆU Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học Mã ngành: 62520301 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP HỒ CHÍ MINH, 2020 Luận án đƣợc hồn thành Trƣờng Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Cán hƣớng dẫn 1: PGS.TS HỒ THỊ THANH VÂN Cán hƣớng dẫn 2: TS NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Phản biện độc lập 1: Phản biện độc lập 2: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng phản biện luận án họp tại: Trƣờng Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Vào lúc… giờ……ngày… tháng……năm Luận án tìm thấy thƣ viện: - Thƣ viện Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia TP.HCM - Thƣ viện Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh - Thƣ viện Khoa Học Tổng Hợp TP HCM TĨM TẮT Nhiên liệu hóa thạch nguồn lƣợng có hạn khơng cịn đủ để cung cấp cho nhu cầu sử dụng khoảng 50 năm tới Bên cạnh đó, tƣợng biến đổi khí hậu tồn cầu lƣợng phát thải khí CO2 ngày nhiều sử dụng nhiên liệu hóa thạch vấn đề cấp bách cần đƣợc giải Pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp đƣợc quan tâm nghiên cứu ứng dụng để giải vấn đề nghiêm trọng việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch hiệu suất chuyển đổi lƣợng cao gần nhƣ không gây ô nhiễm môi trƣờng Trong pin nhiên liệu, vật liệu xúc tác điện hóa đóng vai trị quan trọng thúc đẩy phản ứng xảy ra, ảnh hƣởng trực tiếp tới hiệu suất hoạt động pin nhiên liệu Hiện nay, vật liệu xúc tác Pt/C đƣợc sử dụng rộng rãi điện cực anode điện cực cathode, nhiên có số hạn chế nhƣ: độ bền carbon bị ăn mòn; lực tƣơng tác yếu Pt carbon dẫn tới tƣợng hòa tan, phân tách kết tụ xúc tác Pt; động lực học cho phản ứng oxi hóa nhiên liệu điện cực anode phản ứng khử oxi điện cực cathode thấp; ngộ độc CO xúc tác Pt phản ứng oxi hóa methanol (MOR) Những hạn chế dẫn tới suy giảm hiệu suất nghiêm trọng qua thời gian hoạt động lâu dài pin nhiên liệu nhiệt độ thấp Trong luận án này, tơi trình bày hƣớng tiếp cận tổng hợp vật liệu không-cacbon M-doped TiO2 (M=W, Ir), đƣợc sử dụng nhƣ vật liệu đồng xúc tác cho xúc tác platinum Hƣớng tiếp cận dựa chế chuyển điện tử từ vật liệu cấu trúc nano M-doped TiO2 (M=W, Ir) sang Pt dẫn đến cải thiện cấu trúc điện tử xúc tác Pt Hơn nữa, vật liệu M-doped TiO2 (M=W, Ir) nâng cao độ bền xúc tác Pt suốt q trình qt vịng tuần hồn lực tƣơng tác mạnh xúc tác Pt với chất M-doped TiO2 (M=W, Ir) Vật liệu Ti0.7W0.3O2 tổng hợp đƣợc điều kiện tối ƣu có độ dẫn điện cao (2.2x10-2 S.cm-1) diện tích bề mặt riêng lớn (201.481 m2.g-1) Xúc tác Pt với kích thƣớc hạt ~ 3nm đƣợc phủ thành công vật liệu Ti0.7W0.3O2 phƣơng pháp polyol hỗ trợ vi sóng Xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 cho thấy khởi đầu cho phản ứng oxi hóa methanol sớm ~4,8 lần tỉ lệ If/Ib cao ~2,5 lần so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK), điều cho thấy hoạt tính xúc tác cao khả chống ngộ độc CO tốt phản ứng oxi hóa methanol xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Lần đầu tiên, vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 đƣợc tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt giai đoạn dùng làm chất cho xúc tác Pt để nâng cao tính chất điện hóa cho điện cực anot điện cực catot pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp Trong phản ứng oxi hóa methanol, xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 cho thấy mật độ dòng cao 1,5 lần tỉ lệ If/Ib cao 1,87 lần so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Đối với phản ứng khử oxi, mật độ dòng xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 cao 2,8 lần so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Đặc biệt, chí với lƣợng Iridium doping thấp, vật liệu cấu trúc Ti0.9Ir0.1O2 thể độ dẫn điện cao lên đến ~1.6x10-2 S.cm-1, cao ~105 lần so với độ dẫn điện vật liệu undoped-TiO2 Hơn nữa, kết từ đƣờng cong oxi hóa methanol cho thấy mật độ dòng xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.9Ir0.1O2 cao gấp ~2 lần so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hƣớng nghiên cứu hiệu đóng góp cho việc tổng hợp vật liệu xúc tác tiên tiến thay xúc tác truyền thống pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Pin nhiên liệu Pin nhiên liệu “thiết bị điện hóa” chuyển đổi trực tiếp hóa thành điện thơng qua phản ứng điện hóa nhiên liệu (H2, CH3OH, CH4…) chất oxi hóa (O2 khơng khí) để tạo thành dịng điện sản phẩm phụ nƣớc nhiệt Pin nhiên liệu khơng chứa lƣợng bên nhƣng tạo dòng điện liên tục nhiên liệu đƣợc cung cấp liên tục Ngày nay, pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực hiệu suất chuyển đổi lƣợng cao, thân thiện với môi trƣờng, nhiệt độ vận hành thấp, thời gian khởi động nhanh Tuy nhiên, pin nhiên liệu số hạn chế định làm cản trợ thƣơng mại hóa rộng rãi nhƣ giá thành cao, độ bền xúc tác thấp Sự suy giảm hiệu suất pin nhiên liệu gây suy giảm diện tích bề mặt điện hóa hòa tan, phân tách, kết tụ xúc tác ăn mòn vật liệu cacbon suốt trình pin hoạt động lâu dài 1.2 Vật liệu không cacbon Hiện nay, hƣớng nghiên cứu hiệu để cải thiện hoạt tính độ bền vật liệu xúc tác điện hóa sử dụng vật liệu không cacbon Trong số vật liệu không cacbon, vật liệu TiO2 đƣợc xem nhƣ vật liệu tiềm pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp độ bền điện hóa độ bền cấu trúc vƣợt trội mơi trƣờng axit nhƣ khả chống ăn mòn cao mơi trƣờng điện hóa Tuy nhiên, độ dẫn điện thấp TiO2 (~1.37x10-7 S.cm-1) hạn chế để ứng dụng pin nhiên liệu Sự doping kim loại chuyển tiếp vào mạng lƣới tinh thể TiO2 đƣợc biết nhƣ hƣớng nghiên cứu hiệu để cải thiện độ dẫn điện TiO2 nhƣ hoạt tính độ bền điện hóa xúc tác Pt pin nhiên liệu 1.3 Vật liệu W-doped TiO2 Những nghiên cứu vật liệu W-doped TiO2 cho lĩnh vực điện hóa, đặc biệt pin nhiên liệu cịn hạn chế Trong nghiên cứu trƣớc, tác giả sử dụng phƣơng pháp tổng hợp phức tạp bao gồm trình xử lý nhiệt, từ tiền chất hữu cơ, sử dụng chất hoạt động bề mặt, chất ổn định dẫn tới kích thƣớc hạt lớn, hạt bị kết tụ làm hạn chế phân bố đồng xúc tác Pt vật liệu gây suy giảm hoạt tính điện hóa vật liệu xúc tác điện hóa 1.4 Vật liệu Ir-doped TiO2 Đối với pin nhiên liệu, vật liệu Ir-doped TiO2 chƣa đƣợc nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp tổng hợp vật liệu TiO2 M-doped TiO2 Phƣơng pháp solvothermal giai đoạn Phƣơng pháp hydrothermal giai đoạn 1.6 Phƣơng pháp tổng hợp vật liệu xúc tác Pt/M-doped TiO2 Phƣơng pháp polyol có hỗ trợ vi sóng Phƣơng pháp khử hóa học cải tiến 1.7 Mục tiêu luận án Scheme 1.1 Hƣớng nghiên cứu hiệu cải thiện hiệu suất vật liệu xúc tác pin nhiên liệu nhiệt độ thấp CHƢƠNG NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Hóa chất Tất hóa chất đƣợc mua từ Sigma-Aldrich, Merck đƣợc sử dụng trực tiếp trình tổng hợp 2.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 2.2.1 Tổng hợp vật liệu W-doped TiO2 Vật liệu cấu trúc nano W-doped TiO2 đƣợc tổng hợp phƣơng pháp solvothermal giai đoạn nhiệt độ thấp mà không sử dụng chất hoạt động bề mặt/chất ổn định xử lý nhiệt (Hình 2.1) Hình 2.1 Quy trình tổng hợp vật liệu cấu trúc nano W-doped TiO2 2.2.2 Tổng hợp vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Hạt xúc tác nano Pt đƣợc gắn vật liệu Ti0.7W0.3O2 phƣơng pháp polyol có hỗ trợ vi sóng (Hình 2.2) Hình 2.2 Quy trình tổng hợp vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 2.2.3 Tổng hợp vật liệu Ir-doped TiO2 Vật liệu Ir-doped TiO2 đƣợc tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt giai đoạn, sử dụng TiCl4 IrCl3 nhƣ tiền chất Phƣơng pháp tiêu thụ lƣợng mà không cần sử dụng chất hoạt động bề mặt hay chất làm bền nhƣng thu đƣợc vật liệu nano có diện tích bề mặt riêng lớn phƣơng pháp đƣợc xem nhƣ kỹ thuật tổng hợp xanh, thân thiện với môi trƣờng 2.2.4 Tổng hợp vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 Vật liệu xúc tác nano 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 đƣợc tổng hợp phƣơng pháp khử hóa học cải tiến nhiệt độ phịng, sử dụng NaBH4 làm chất khử có hỗ trợ ethylene glycol 2.3 Phƣơng pháp đánh giá tính chất vật liệu Các đặc tính vật liệu xúc tác đƣợc phân tích nhiều kỹ thuật cao nhƣ: phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phổ quang điện tử tia X (XPS), phổ huỳnh quang tia X (XRF), phổ tán xạ lƣợng tia X (SEM-EDX), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (HR-TEM), phƣơng pháp BET xác định bề mặt riêng, phƣơng pháp đo độ dẫn điện bốn mũi dị tiêu chuẩn, phƣơng pháp đo điện hóa CHƢƠNG VẬT LIỆU NỀN Ti0.7W0.3O2 VỚI ĐỘ DẪN ĐIỆN CAO VÀ DIỆN TÍCH BỀ MẶT RIÊNG LỚN CHO XÚC TÁC Pt ĐỂ NÂNG CAO HOẠT TÍNH OXI HĨA METHANOL TRONG PIN DMFCs 3.1 Tổng hợp vật liệu Ti0.7W0.3O2 Điều kiện tối ƣu để tổng hợp vật liệu cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 phƣơng pháp solvothermal luận án 200oC 10 3.2 Đặc tính vật liệu cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 Đặc tính vật liệu cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 đƣợc khảo sát phƣơng pháp phân tích: XRD, XPS, TEM, SEM-EDX mapping, XRF, BET phƣơng pháp đo độ dẫn điện bốn mũi dò tiêu chuẩn Kết thực nghiệm cho thấy vật liệu cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 có độ dẫn điện cao, lên đến 2.2x10-2 S.cm-1, cao 105 lần so với độ dẫn điện vật liệu undoped-TiO2 Diện tích bề mặt riêng vật liệu cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 đƣợc xác định 201.48 m2.g-1 (Hình 3.15), xấp xỉ với diện tích bề mặt riêng vật liệu cacbon đen (~230 m2.g-1) Hình 15 (a) Đƣờng cong hấp phụ/giải hấp phụ N2 (b) đƣờng cong phân bố kích thƣớc lỗ xốp vật liệu Ti0.7W0.3O2 3.3 Vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Đặc tính vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 đƣợc khảo sát phƣơng pháp phân tích nhƣ XRD, TEM, HR-TEM, SEM-EDX mapping, XPS Hình 3.21 Phổ XPS (a) 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2; (b) Pt 4f (c) Ti 2p vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Kết XPS (Hình 3.21) cho thấy lực tƣơng tác mạnh (SMSI) xúc tác nano Pt vật liệu Ti0.7W0.3O2 Hình 3.21(b) thể peak Pt 4f5/2 Pt 4f7/2 vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 vị trí lƣợng 73.70 eV 70.45 eV, dịch chuyển phía lƣợng thấp so với phổ chuẩn Pt 4f (74.6 eV Pt 4f5/2 71.3 eV Pt 4f7/2) Lực tƣơng tác mạnh xúc tác nano Pt vật liệu Ti0.7W0.3O2 làm yếu lực liên kết hợp chất trung gian bề mặt Pt trình oxi hóa methanol, cải thiện hoạt tính độ bền vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 3.4 Tính chất điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Hình 3.22 thể kết đo qt vịng tuần hồn (CV) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (ETEK) mơi trƣờng 0.5 M H2SO4 bão hịa N2 tốc độ quét 50 mV.s-1 Diện tích bề mặt điện hóa (ECSA) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 20 wt % Pt/C (E-TEK) đƣợc xác định ~90.05 m2.g-1Pt 69.21 m2/g-1Pt Figure 3.22 Kết đo CV môi trƣờng 0.5 M H2SO4 bão hòa N2 tốc độ quét 50 mV.s-1, HR-TEM vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Hình 3.23 thể kết đo CV môi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2 SO4 bão hòa N2 Kết cho thấy bắt đầu q trình oxi hóa methanol vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 đƣợc tìm thấy 0.1 V, thấp đáng kể so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~0.5 V) Điều vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 thể hoạt tính xúc tác cho phản ứng oxi hóa methanol tốt so với vật liệu xúc tác Độ bền điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 đƣợc đo kỹ thuật đo dòng-thời gian (chronoamperometry -CA) cố định 0.7 V 60 phút môi trƣờng môi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hịa N2 Hình 3.25 cho thấy mật độ dịng oxi hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 bị suy giảm chậm tƣơng ứng với tốc độ suy giảm ~0.155 mA.cm-2.phút-1, ngƣợc lại, vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) thể tốc độ suy giảm nhanh ~0.609 mA.cm-2.phút-1 Kết cho thấy vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 thể độ bền cao so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Figure 3.25 Kết đo CV vật liệu xúc tác môi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hòa N2 cố định 0.7 V CHƢƠNG VẬT LIỆU NỀN MỚI Ir-DOPED TiO2 CHO XÚC TÁC PLATIN ĐỂ NÂNG CAO HOẠT TÍNH VÀ ĐỘ BỀN CỦA PIN NHIÊN LIỆU 4.1 Tổng hợp vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 Lần đầu tiên, vật liệu cấu trúc nano Ti0.7Ir0.3O2 đƣợc tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt giai đoạn Cấu trúc hình thái vật liệu cấu trúc nano Ti0.7Ir0.3O2 đƣợc điều khiển dễ dàng việc điều chỉnh pH, thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng mà không sử dụng chất hoạt động bề mặt chất định hƣớng Trong thực nghiệm điển hình, phƣơng pháp thủy nhiệt đƣợc thực để tổng hợp vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 dạng hạt pH = 1, 210oC với thời gian phản ứng Đặc biệt, dựa vào việc điều chỉnh 10 pH dung dịch thời gian phản ứng, vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 có cấu trúc đơn pha rutile với dạng đƣợc tổng hợp pH = thời gian phản ứng 12 4.2 Vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 dạng đƣợc tổng hợp phƣơng pháp hydrothermal giai đoạn: Vật liệu không cacbon tiềm cho Pt pin PEMFCs 4.2.1 Đặc tính vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 cấu trúc nano dạng Đặc tính vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 cấu trúc nano dạng (NRs) đƣợc xác định phƣơng pháp XRD, XPS, TEM, SEM-EDX, BET phƣơng pháp đo độ dẫn điện bốn mũi dị tiêu chuẩn Hình 4.10 (a) Giản đồ XRD TEM vật liệu nanorod Ti0.7Ir0.3O2; (b) XRD vật liệu nanorod Ti0.7Ir0.3O2 khoảng 25o tới 30o Giản đồ XRD (Hình 4.10) vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 NRs thể peak vị trí 27.3o, 35.8o, 40.1o 54o tƣơng ứng với cấu trúc rutile TiO2 Phƣơng pháp BET thể diện tích bề mặt riêng Ti 0.7Ir0.3O2 NRs ~71.132 m2.g-1 Việc doping iridium vào mạng lƣới tinh thể TiO2 dẫn tới độ dẫn điện vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 NRs khoảng 2.80x10-2 S.cm-1, cao đáng kể so với vật liệu undoped TiO2 (~1.37x10-7 S.cm-1) 4.2.2 Đặc tính vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.7Ir0.3O2 NRs Giản đồ XRD (Hình 4.14) cấu trúc hạt xúc tác Pt vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 NRs tƣơng ứng với cấu trúc lập phƣơng tâm mặt kim loại Pt (JCPDS 04-0802) 11 Hình 4.14 Giản đồ XRD vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.7Ir0.3O2 NRs Hình thái kích thƣớc hạt nano xúc tác Pt vật liệu Ti 0.7Ir0.3O2 NRs đƣợc xác định ảnh TEM (Hình 4.15) với kích thƣớc trung bình khoảng – nm Hình 4.15 TEM vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.7Ir0.3O2 NRs 4.2.3 Tính chất điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.7Ir0.3O2 NRs Diện tích bề mặt điện hóa xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs (~81.45 m2.g-1) cao so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (74.14 m2.g-1) (Hình 4.16) 12 Hình 4.16 Kết đo CV vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.7Ir0.3O2 NRs vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) mơi trƣờng 0.5 M H2SO4 bão hịa N2 tốc độ quét 50 mV.s-1 Độ bền điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/ Ti0.7Ir0.3O2 NRs đƣợc xác định sau 2000 vòng quét tốc độ quét 50 mV.s-1 môi trƣờng 0.5 M H2SO4 (Hình 4.17) Kết cho thấy diện tích bề mặt điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs giảm ~11.90%, thấp đáng kể so với suy giảm vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~21.49%) Điều cho thấy vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 thể độ bền tƣơng đối tốt so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK), giải thích độ bền điện hóa bền cấu trúc cao vật liệu TiO2 nhƣ lực tƣơng tác mạnh Pt TiO2 Hình 4.17 CV sau 2000 vịng xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 20 wt % Pt/C (E-TEK) môi trƣờng 0.5 M H2SO4 tốc độ quét 50 mV.s-1 Hình 4.19 thể đƣờng cong phân cực vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Kết 13 cho thấy vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs thể hoạt tính tốt cho phản ứng khử oxi (ORR) so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Thí dụ, bắt đầu phản ứng khử oxi (ORR) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs (~1.02 V) dƣơng ~80 mV so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (~0.94 V) Ngồi ra, mật độ dịng, thể 0.9 V vs RHE đƣờng công phân cực, thƣờng đƣợc dùng để so sánh hoạt tính ORR vật liệu xúc tác điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs (2.84 mA.cm-2) cao đáng kể so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (ETEK) (1.05 mA.cm-2) Hơn nữa, mật độ dòng khuếch tán giới hạn vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs ~5.5 mA.cm-2 cao so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~5.2 mA.cm-2) Đƣờng cong phân cực thể half-wave vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs ~0.9 V, cao so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~0.86 V) Hình 4.19 Đƣờng cong phân cực thể cƣờng độ ORR vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs 20 wt % Pt/C (E-TEK) tốc độ quét mV.s-1 Hình 4.20 thể đƣờng cong phân cực vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs 20 wt % Pt/C (E-TEK) sau 2000 vịng qt tuần hồn mơi trƣờng 0.5 M H2SO4 bão hòa O2 Kết vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs thể độ bề cao so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Cụ thể, sau 2000 vòng quét thế, vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs thể half-wave giảm ~3 mV, thấp đáng kể so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~9 14 mV) (Hình 4.20(a,b)) Hơn nữa, suy giảm “mass activity” vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 sau 2000 vòng ~7.02 %, thấp đáng kể so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~48.17 %) (Hình 4.20(c)) Những kết hoạt tính độ bền xúc tác vƣợt trội vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) cho phản ứng khử oxi Hình 4.20 Đƣờng cong phân cực ORR sau 2000 vòng quét (a) 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2; (b) 20 wt % Pt/C (E-TEK) (c) “mass activity” trƣớc sau 2000 vòng quét vật liệu xúc tác điện hóa 4.3 Vật liệu xúc tác điện hóa tiên tiến hạt nano Pt gắn vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 dạng hạt - chất xúc tác tiềm cho pin nhiên liệu 4.3.1 Đặc tính vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 cấu trúc nano dạng hạt Đặc tính vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 cấu trúc nano dạng hạt (NPs) đƣợc đo phƣơng pháp XRD, XPS, TEM, SEM-EDX mapping, BET phƣơng pháp đo độ dẫn điện mũi dò tiêu chuẩn 4.3.2 Đặc tính vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs Đặc tính vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs đƣợc đo phƣơng pháp XRD, XPS, TEM, HR-TEM, SEM-EDX mapping 15 4.3.3 Tính chất điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs Vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs thể diện tích bề mặt điện hóa 96.98 m2.g-1Pt, cao so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (Hình 4.26) Hình 4.26 Đƣờng cong CV vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs 20 wt % Pt/C (E-TEK) môi trƣờng 0.5 M H2SO4 tốc độ quét 25 mV.s-1 Đƣờng cong CV vật liệu xúc tác sau 2000 vịng qt (Hình 4.27) diện tích bề mặt điện hóa (ECSA) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs đƣợc trì ~91.41%, cao so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~82.80 %) Hình 4.27 Đƣờng cong CV (a) 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs (b) 20 wt % Pt/C (E-TEK) môi trƣờng 0.5 M H2SO4 bão hòa N2 tốc độ quét 25 mV.s-1 sau 2000 vịng qt tuần hồn Hình 4.29 cho thấy bắt đầu phản ứng oxi hóa methanol (MOR) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs ~0.1 V vs NHE, thấp ~4 lần so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~0.4 V vs NHE), thể hoạt tính tốt cho phản ứng oxi hóa methanol (MOR) vật liệu xúc tác 16 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs Hơn nữa, mật độ dịng oxi hóa methanol (If) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs ~21.69 mA.cm-2, cao ~1.5 lần so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (~14.70 mA.cm-2), cho thấy hoạt tính oxi hóa methanol (MOR) cao vật liệu xúc vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hình 4.29 Đƣờng cong CV 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs 20 wt % Pt/C (E-TEK) mơi trƣờng10% thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hòa N2 tốc độ quét 25 mV.s-1 Bên cạnh đó, tỉ lệ If/Ib, thể khả chịu đầu độc hợp chất trung gian vật liệu xúc tác, vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs ~1.72, cao ~1.87 lần so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Những kết thể khả chống ngộ độc cao vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hình 4.30 Đƣờng cong CV (a) 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs (b) 20 wt % Pt/C (E-TEK) sau 2000 vịng mơi trƣờng10% thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hòa N2 tốc độ quét 25 mV.s-1 17 Hình 4.30 cho thấy sau 2000 vịng qt mơi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 tốc độ quét 25 mV.s-1, vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs có suy giảm mật độ dịng ~8.34% (từ ~21.69 mA.cm-2 tới~19.88 mA.cm-2), thấp ~2.8 lần so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~33.80%, từ 14.70 mA.cm-2 tới 9.72 mA.cm-2) Kết cho thấy độ bền cao vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Kết đo CA cố định 0.7 V 60 phút môi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hịa N2 (Hình 4.31) cho thấy mật độ dịng đƣợc trì vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs ~22.66 mA.cm-2 tƣơng ứng với tốc độ suy giảm ~0.31 mA.cm-2.min-1, thấp ~2 lần so với tốc độ suy giảm xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~0.60 mA.cm.min-1) Kết thể vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs có độ bền cao so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hình 4.31 Đƣờng cong CA vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs 20 wt % Pt/C (E-TEK) cố định 0.7 V 60 phút môi trƣờng môi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hòa N2 4.4 Độ dẫn điện cao vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 cho xúc tác Pt nhƣ vật liệu xúc tác tiềm cho pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp 4.4.1 Đặc tính vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 Đặc tính vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 đƣợc đo phƣơng pháp XRD, XPS, TEM, SEM-EDX mapping, BET phƣơng pháp đo độ dẫn điện mũi dò tiêu 18 chuẩn Kết cho thấy vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 có diện tích bề mặt riêng ~98 m2.g-1 độ dẫn điện ~1,6x10-2 S.cm-1, cao ~105 lần so vật liệu undoped TiO2 4.4.2 Đặc tính vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 Đặc tính vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 đƣợc đo phƣơng pháp XRD, TEM, HR-TEM, SEM-EDX mapping, XPS 4.4.3 Tính chất điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 Diện tích bề mặt điện hóa xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 ~85.08 m2.g1 Pt, cao ~1.3 lần so với xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (Hình 4.39) Hình 4.39 Đƣờng cong CV vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 20 wt % Pt/C môi trƣờng 0.5 M H2SO4 tốc độ quét 50 mV.s-1 Hình 4.40 Đƣờng cong CV vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 20 wt % Pt/C (E-TEK) môi trƣờng 10 % methanol 0.5 M H2SO4 tốc độ quét 50 mV.s-1 Hình 4.40 vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 vật liệu xúc tác tiềm cho MOR, thay cho vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) pin DMFCs Cụ thể, (1) mật độ dịng oxi hóa methanol vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 28.8 mA.cm-2, cao ~2 lần so vói vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK); (2) bắt đầu oxi hóa methanol vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 (~0.12 V) thấp đáng kể so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (~0.45 V), cho thấy hoạt tính xúc tác vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 cao nhiều so với xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hình 4.41 cho thấy, sau 2000 vịng qt thế, mật độ dịng oxi hóa vật 19 liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 giảm ~16.6 % từ 28.8 mA.cm-2 tới 24.03 mA.cm-2; đó, vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) suy giảm mạnh ~34.13 % từ 14.59 mA.cm-2 tới 9.60 mA.cm-2 Những kết thể độ bền cao vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hình 4.41 Đƣờng cong CV vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 20 wt % Pt/C (E-TEK) mơi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 tốc độ quét 50 mV.s-1 sau 2000 vịng qt tuần hồn Đƣờng cong CA vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 20 wt % Pt/C (E-TEK) (Hình 4.42) thể mật độ dịng vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 đƣợc trì ~25.27%, vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) trì ~8.5 % sau 30 phút Những kết thể vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 có độ bền cao so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Figure 4.42 Đƣờng cong CA vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs 20 wt % Pt/C cố định 0.7 V 60 phút môi trƣờng môi trƣờng 10 % thể tích methanol 0.5 M H2SO4 bão hịa N2 20 KẾT LUẬN Luận án tổng hợp thành công vật liệu cấu trúc nano M-doped TiO2 (M = W, Ir) nhƣ vật liệu đồng xúc tác cho Pt, đƣợc sử dụng nhƣ vật liệu xúc tác điện hóa tiên tiến cho pin nhiên liệu Vật liệu cấu trúc nano Mdoped TiO2 (M = W, Ir) đƣợc tổng hợp phƣơng pháp dung nhiệt/thủy nhiệt nhiệt độ thấp mà không sử dụng chất hoạt động bề mặt nào, thể đặc tính tốt nhƣ kích thƣớc hạt nhỏ, hầu nhƣ khơng có tƣợng kết tụ có diện tích bề mặt riêng lớn, độ dẫn điện cao Hƣớng nghiên cứu giải hạn chế vật liệu xúc tác Pt/C PEMFCs DMFCs nhƣ ăn mòn cacbon, tốc độ phản ứng khử oxi chậm độ bền thấp vật liệu xúc tác Pt/C điện cực cathode Bên cạnh đó, làm giảm hòa tan xúc tác Pt lực tƣơng tác mạnh Pt vật liệu oxit dẫn tới cải thiện tốc độ phản ứng, tăng khả chống ngộ độc CO DMFCs Vật liệu Ti0.7M0.3O2 (M=W, Ir) thể hoạt tính đồng xúc tác cho Pt dựa vào “cơ chế chuyển điện tử” từ vật liệu Ti0.7M0.3O2 (M=W, Ir) sang Pt làm giảm hấp phụ hợp chất trung gian bề mặt Pt Cơ chế thúc đẩy phản ứng khử oxi phản ứng oxi hóa methanol Hƣớng nghiên cứu đƣợc sử dụng để phát triển vật liệu đa chức cho xúc tác Pt, làm cho hoạt tính độ bền xúc tác đƣợc cải thiện đáng kể so với vật liệu xúc tác thƣơng mại Pt/C pin nhiên liệu Một số kết quan trọng rút từ luận án đƣợc mô tả nhƣ sau: (i) Tổng hợp đƣợc vật liệu Ti0.7W0.3O2 có dạng hình cầu với kích thƣớc ~9 nm có diện tích bề mặt riêng lớn (~202 m2.g-1) độ dẫn điện cao (~2.2x10-2 S.cm-1), đáp ứng đƣợc yêu cầu vật liệu cho xúc tác Pt pin nhiên liệu Kết đo điện hóa cho thấy bắt đầu oxi hóa methanol (MOR) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 ~0.10 V, sớm đáng kể so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~0.48 V), thể hoạt tính oxi hóa methanol (MOR) vƣợt trội vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 Tỉ lệ If/Ib vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 ~2.33 cao đáng kể so với vật liệu 21 xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK), khả chống ngộ độc hợp chất trung gian cao xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7W0.3O2 suốt MOR (ii) Vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 cấu trúc nano dạng (NRs) với cấu trúc pha rutile TiO2 có độ dẫn điện cao ~105 lần so với độ dẫn điện vật liệu undoped-TiO2 Diện tích bề mặt điện hóa (ECSA) vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs (81.45 m2.g-1Pt) lớn so với xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Quan trọng hơn, sau 2000 vịng qt tuần hồn, vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs thể suy giảm thấp, độ bền điện hóa cao vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs Đối với phản ứng khử oxi, vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs (~1.02 V) thể bắt đầu phản ứng khử oxi vƣợt trội so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) (~0.94 V) Những kết thể hoạt tính xúc tác độ bền điện hóa cao vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NRs cho phản ứng khử oxi PEMFCs (iii) Vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 cấu trúc nano dạng hạt (NPs) thể vật liệu xúc tác tiềm cho phản ứng oxi hóa methanol Vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs có diện tích bề mặt điện hóa cao, lên đến ~96.89 m2.g-1Pt Trong phản ứng oxi hóa methanol (MOR), vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs thể mật độ dịng oxi hóa cao (~21.69 mA.cm-2) tỉ lệ If/Ib (~1.72) cao vƣợt trội so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hơn nữa, sau 2000 vòng quét thế, vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs thể suy giảm mật độ dịng oxi hóa thấp ~8.34%, thấp ~2.8 lần so với vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) Cơ chế chuyển điện tử từ vật liệu Ti0.7Ir0.3O2 NPs sang Pt dẫn tới cải thiện cấu trúc điện tử Pt làm cho hoạt tính độ bền điện hóa vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.7Ir0.3O2 NPs đƣợc cải thiện đáng kể so xúc tác 20 wt % Pt/C (E-TEK) (iv) Đặc biệt, vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 với lƣợng Iridium doping thấp thể độ dẫn điện cao ~1.6x10-2 S.cm-1, cao ~105 lần so với độ dẫn điện vật liệu undoped-TiO2 Vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 NPs có mật 22 độ dịng oxi hóa methanol cao vƣợt trội, bắt đầu phản ứng oxi hóa methanol sớm tỉ lệ If/Ib cao so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (ETEK) Kết đo CA thể độ bền cao vật liệu xúc tác 20 wt % Pt/Ti0.9Ir0.1O2 NPs so với vật liệu xúc tác thƣơng mại 20 wt % Pt/C (E-TEK) Hƣớng nghiên cứu hƣớng nghiên cứu hiệu để tổng hợp vật liệu xúc tác cấu trúc nano, thay vật liệu xúc tác truyền thống, ứng dụng nhiều lĩnh vực CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ Tai Thien Huynh, Hau Quoc Pham, At Van Nguyen, Anh Tram Ngoc Mai, Son Truong Nguyen , Long Giang Bach, Dai-Viet N Vo, Van Thi Thanh Ho, High conductivity and surface area of Ti0.7W0.3O2 mesoporous nanostructures support for Pt toward enhanced methanol oxidation in DMFCs, International Journal of Hydrogen Energy, 2019, Volume 44, Isue 37, 20933-20943 (IF = 4.939, Q1) At Van Nguyen, Tai Thien Huynh, Hau Quoc Pham, Vi Thuy Thi Phan, Son Truong Nguyen, Van Thi Thanh Ho, Novel nanorod Ti0.7Ir0.3O2 prepared by facile hydrothermal process: A promising noncarbon support for Pt in PEMFCs, International Journal of Hydrogen Energy, 2019, Volume 44, Issue 4, 2361-2371 (IF = 4.939, Q1) Tai Thien Huynh, Hau Quoc Pham, At Van Nguyen, Long Giang Bach, Van Thi Thanh Ho, Advanced nanoelectrocatalyst of Pt nanoparticles supported on robust Ti0.7Ir0.3O2 as a promising catalyst for fuel cells, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2019, 58 (2), pp 675–684 (IF = 3.573, Q1) Tai Thien Huynh, Hau Quoc Pham, At Van Nguyen, Vi Thuy Thi Phan, Anh Tram Ngoc Mai, Trinh Duy Nguyen, Dai-Viet N Vo, Van Thi Thanh Ho, High conductivity of novel Ti0.9Ir0.1O2 support for Pt as a promising catalyst for low-temperature fuel cell applications, International Journal of Hydrogen Energy, 2019, Volume 44, Issue 37, 20944-20952 (IF = 4.939, Q1) 23 HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC TẾ 2nd INTERNATIONAL CONFERENCE ON ALTERNATIVE FUELS: FUTURES AND CHALLENGES (ICAFE 2017), Daegu, South Korea from October 23 - 25, 2017 Giải thƣởng Best Poster : “Novel nanorod Ti0.7Ir0.3O2 prepared by facile hydrothermal process: A promising non-carbon support for Pt in PEMFCs” 4th INTERNATIONAL CONFERENCE OF CHEMICAL ENGINEERING AND INDUSTRIAL BIOTECHNOLOGY (ICCEIB 2018) on 1st – 2nd, August 2018 in Kuala Lumpur, Malaysia Oral Presentation: “Advanced nanoelectrocatalyst of Pt nanoparticles supported on robust Ti0.7Ir0.3O2 as a promising catalyst for fuel cells” ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Chủ nhiệm Đề tài Nghiên Cứu Khoa Học cấp Tỉnh, thuộc chƣơng trình Vƣờn Ƣơm Sáng Tạo Khoa Học Công Nghệ Trẻ (Số 17/2017/HĐ-KHCNVƢ): “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Ir-doped TiO2 làm chất cho xúc tác Platin (Pt) ứng dụng pin nhiên liệu” Kết nghiệm thu loại xuất sắc Thành viên chính, Thƣ ký khoa học Đề tài Nghiên Cứu Khoa Học cấp Tỉnh, thuộc chƣơng trình Vƣờn Ƣơm Sáng Tạo Khoa Học Công Nghệ Trẻ (Số 10/2018/HĐ-KHCN-VƯ): “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 cho xúc tác Platinum (Pt) ứng dụng pin nhiên liệu” Kết nghiệm thu loại xuất sắc 24 ... hòa N2 4.4 Độ dẫn điện cao vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 cho xúc tác Pt nhƣ vật liệu xúc tác tiềm cho pin nhiên liệu hoạt động nhiệt độ thấp 4.4.1 Đặc tính vật liệu Ti0.9Ir0.1O2 Đặc tính vật liệu Ti0.9Ir0.1O2... vật liệu cấu trúc nano M-doped TiO2 (M = W, Ir) nhƣ vật liệu đồng xúc tác cho Pt, đƣợc sử dụng nhƣ vật liệu xúc tác điện hóa tiên tiến cho pin nhiên liệu Vật liệu cấu trúc nano Mdoped TiO2 (M =. .. biết nhƣ hƣớng nghiên cứu hiệu để cải thiện độ dẫn điện TiO2 nhƣ hoạt tính độ bền điện hóa xúc tác Pt pin nhiên liệu 1.3 Vật liệu W-doped TiO2 Những nghiên cứu vật liệu W-doped TiO2 cho lĩnh vực