Регистрация / Вход
Прислать материал

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

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.5003

Разработка методов синтеза и электрокатализаторов водородного электрода, устойчивых к воздействию монооксида углерода и соединений серы, на основе ферментов, обеспечивающих рабочие плотности тока до 1 А/см2 при температурах до 110оС и исследование их электрокаталитических свойств.

Соисполнители

Этапы проекта

1
01.06.2005 - 31.07.2005
2
01.08.2005 - 30.09.2005
3
01.10.2005 - 09.12.2005
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.
Развернуть
4
01.01.2006 - 30.06.2006
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.
Развернуть
5
01.07.2006 - 31.10.2006
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.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Тема
Исследования и разработка неплатиновых электрокатализаторов для водородного электрода топливных элементов и электролизера на основе иммобилизованных ферментов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
3
Тема
Проведение проблемно-ориентированных исследований и разработка научно-технических решений по созданию энергоустановки на базе твёрдооксидных топливных элементов
Продолжительность работ
2013, 2 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
12
Тема
Ферменты в реакциях тонкого органического синтеза
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка научно-технических решений по созданию топливных элементов с прямым электрохимическим окислением угля
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка плазмохимических методов синтеза многокомпонентных наноструктурных электрокатализаторов на наноуглеродном носителе со сниженным содержанием металлов платиновой группы и высоким ресурсом работы для низкотемпературных электрохимических систем.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
3