Vedyn kehittymisreaktion mekanismit emäksisissä olosuhteissa
No Thumbnail Available
Files
Sundman_Sofia_2024.pdf (3.19 MB) (opens in new window)
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemiantekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2024-09-05
Department
Major/Subject
Kemia ja materiaalitiede
Mcode
CHEM3049
Degree programme
Kemiantekniikan kandidaattiohjelma
Language
fi
Pages
20
Series
Abstract
Vedyn kehittymisreaktiossa vetyä tuotetaan vedestä sähkökemiallisesti, jonka jälkeen energia varastoidaan ja uudelleen käytetään. Vedyn kehittymisreaktio emäksisissä olosuhteissa voi tapahtua joko Volmer-Heyrovsky – tai Volmer-Tafel reaktioiden kautta. Reaktion Volmer- vaiheessa vesimolekyylit pelkistyvät atomivedyksi. Tämän jälkeen reaktiossa muodostuu vetymolekyylejä. Reaktio voi olla joko sähkökemiallinen Heyrovsky-reaktio, jossa atomivedyn ja elektronin yhdistelmästä saadaan vetymolekyylejä, tai kemiallinen Tafel-reaktio, jossa kaksi vetyatomia yhdistyy muodostaen vetymolekyyljejä. Vedyn kehittymisreaktiossa emäksisissä olosuhteissa tarvitaan tehokkaita elektrokatalyyttejä, joiden haluttuja ominaisuuksia ovat aktiivisuus, selektiivisyys, kestävyys sekä helppo saatavuus. Yhden atomin katalyyteissä (single atom catalyst, SAC) funktionaaliset atomit ovat erillään toisistaan. Näillä katalyyteillä on suuri muokattavuus ja pinta-ala-suhde. Siirtymämetallikatalyytit puolestaan herättävät kiinnostusta vedyn kehittymisreaktiossa niiden helpon saatavuuden ja korkean aktiivisuuden vuoksi. Lisäksi vedyn kehittymisreaktiossa emäksisissä olosuhteissa on tutkittu laajasti tuotannossa jo valmiiksi käytettävää fullereeniyhdistettä ja sen yhdistämistä platinaklustereihin. Vedyn kehittymisreaktiolla on keskeinen rooli tulevaisuuden vetyteknologiassa ja kestävän energian tuotannossa. Vetyä pidetään ympäristöystävällisenä ja kestävänä energianlähteenä, jolla on mahdollisuus tulevaisuudessa kilpailla fossiilisten polttoaineiden kanssa. Tulevaisuuden haasteita vedyn kehittymisreaktiossa käytettävissä katalyyteissä ovat yhä kestävämpien ja ympäristöystävällisempien materiaalien hyödyntäminen katalyyteissä. Lisäksi vedyn kehittymisreaktion mekanismeista emäksisissä olosuhteissa tarvitaan lisää ymmärrystä , jotta katalyyttejä voidaan optimoida reaktion nopeuttamiseksi.Description
Supervisor
Kontturi, EeroThesis advisor
Partanen, LauriKeywords
vedyn kehittymisreaktio, vedyn tuotanto, yhden atomin katalyytit, siirtymämetallikatalyytit