서지주요정보
Low-coordinated sites protection of Pt nanoparticles for durable ORR catalyst using thiol derivatives = 티올 유도체를 이용한 백금 나노입자 저배위수 부위의 보호를 통한 산소환원반응 촉매 내구성 향상
서명 / 저자 Low-coordinated sites protection of Pt nanoparticles for durable ORR catalyst using thiol derivatives = 티올 유도체를 이용한 백금 나노입자 저배위수 부위의 보호를 통한 산소환원반응 촉매 내구성 향상 / Dong Wook Lee.
저자명 Lee, Dong Wook ; 이동욱
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2019].
Online Access 원문보기 원문인쇄

소장정보

등록번호

8033666

소장위치/청구기호

학술문화관(도서관)2층 패컬티라운지(학위논문)

MCBE 19020

SMS전송

도서상태

이용가능

대출가능

반납예정일

초록정보

For the commercialization of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), studies on improvement of catalyst durability have recently gained interest as increasing importance of durability issues of PEMFC. Dissolution of Pt nanoparticles is the main catalyst degradation mechanism under PEMFC operation condition. Dissolution characteristics differ by facets of Pt. The low-coordinated sites of Pt have high oxygen binding energy, which result to low oxygen reduction reaction (ORR) activity and vulnerability to dissolution. In this work, we were focused on characteristics of thiol functional groups that have adsorption selectivity to the low-coordinated sites of Pt, then introduced selective protection layer on the low-coordinated Pt sites of conventional Pt catalyst using (3-Mercaptopropyl) triethoxysilane (MPTES), the thiol derivatives which have silane functional groups. We demonstrated that the adsorbed MPTES affected to the electronic structure of Pt and it had adsorption selectivity on the low-coordinated sites. By these characteristics, the ORR catalyst with higher activity and improved durability compared to the conventional catalyst were achieved.

고분자 전해질 연료전지의 상용화를 위해 내구성 문제에 대한 중요성이 커짐에 따라 촉매의 내구성 향상에 대한 연구들이 주목받고 있다. 백금 나노입자의 용출은 고분자 전해질 연료전지 구동 조건에서 촉매 열화의 주요 메커니즘으로 백금의 결정면마다 다른 용출 특성을 가진다. 이 중 백금의 저배위 부위는 높은 산소 결합 에너지로 인해 낮은 산소 환원 반응 활성 및 산화 및 용출에 취약한 특성을 가진다. 본 연구에서는 티올 작용기가 백금의 저배위수 부위에 선택적으로 흡착하는 특성에 주목, 실레인 작용기를 가지는 티올 유도체인 (3-Mercaptopropyl) triethoxysilane (MPTES)를 이용하여 기존 백금 촉매의 백금 저배위수 부위에 선택적인 보호층을 도입하였다. 흡착된 MPTES는 백금의 전자구조에 영향을 끼치며 저배위수 부위에 흡착 선택성을 지님을 확인하였다. 이를 통해 기존 촉매 대비 높은 활성과 향상된 내구성을 확보하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MCBE 19020
형태사항 iv, 33 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이동욱
지도교수의 영문표기 : Hee-Tak Kim
지도교수의 한글표기 : 김희탁
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과,
서지주기 References : p. 28-31
주제 Thiol
low-coordinated sites
dissolution
activity
adsorption selectivity
polymer electrolyte membrane fuel cell
티올
저배위수 부위
용출
활성
흡착 선택성
고분자 전해질 연료전지
QR CODE qr code