Исследования и разработка неплатиновых электрокатализаторов для водородного электрода топливных элементов и электролизера на основе иммобилизованных ферментов.

Объектом исследования являются водородные ферментные электроды на основе ферментативного катализа. Целью работы является создание высокоэффективного водородного топливного электрода на основе катализа ферментами, позволяющего осуществлять окисление водорода на аноде топливного элемента в присутствии значительного количества оксида углерода (II) и серосодержащих соединений. На данном этапе работы было проведено исследование влияния способа предобработки электродной основы на активность гидрогеназных электродов с иммобилизованным ферментом из Thiocapsa roseopersicina. Также проведено исследование различных способов иммобилизации данного фермента на электроде. В результате работы созданы водородные топливные электроды на основе ферментов, позволяющие достигать равновесного водородного потенциала и демонстрирующие в жидкой нейтральной среде токи окисления водорода до 750 мкА/см2.

проведены работы по изучению влияния примесей в дешевых водородных топливах (биогазе, реформинг-газе) – монооксида углерода и сероводорода - на действие ферментных электродов, а также исследование ингибирующего действия кислорода на электрокаталитическую активность ферментных электродов.

Объектом исследования являются водородные ферментные электроды на основе ферментативного катализа. Целью работы является создание высокоэффективного водородного топливного электрода на основе катализа ферментами, позволяющего осуществлять окисление водорода на аноде топливного элемента в присутствии значительного количества оксида углерода (II) и серосодержащих соединений. В процессе работы были создано несколько типов ферментных электродов с гидрогеназами из различных источников. Исследованы характеристики разработанных ферментных электродов. Показано, что наиболее активными являются электроды на основе виологен-содержащих производных пиррола. Достигнуты рекордные для биоэлектродов плотности тока окисления водорода: до 10 мА/см2. Показана высокая стабильность ферментных электродов в широком диапазоне рН, температур, в присутствии оксида углерода (II) и сульфида. Разработаны топливные элементы на основе ферментов. Достигнуто рекордное значение потенциала для ТЭ (1,19 мВ). Проведёна оценка конкурентоспособности водородных топливных электродов на основе ферментов.