W czasopiśmie ACS Catalysis opublikowany został artykuł naukowy „Operando EPR Study of Radical Formation in Anion-Exchange Membrane Fuel Cells” autorstwa członków Zespołu Katalizy i Fizykochemii Ciała Stałego: mgr. Szymona Wierzbickiego oraz dr. hab. Krzysztofa Kruczały, prof. UJ. Publikacja powstała we współpracy z badaczami z grupy prof. Dario R. Dekela z Izraelskiego Instytutu Technicznego „Technion” w Hajfie w ramach projektu NCN, przy współudziale projektu finansowanego z programu “Inicjatywa Doskonałości — Uczelnia Badawcza” w ramach POB Anthropocene. Przedstawione wyniki są kontynuacją badań, których rezultaty zostały opublikowane w Journal of Physical Chemistry Letter w roku 2020. W artykule „Are Radicals Formed During Anion-Exchange Membrane Fuel Cell Operation?”, po raz pierwszy udowodniono tworzenie się rodników podczas pracy ogniw paliwowych z anionoprzewodzącą membraną polimerową (AEMFC), w których zastosowano katalizator platynowy. Alkaliczne środowisko pracy AEMFC umożliwia zastosowanie szerokiej gamy katalizatorów, nie tylko opartych na metalach z grupy platynowców (PGM), ale również materiałów wolnych od PGM. W badaniach operando opisanych w najnowszej publikacji wykorzystano spektroskopię elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) w połączeniu z techniką pułapkowania spinowego do detekcji i identyfikacji rodników powstających na wybranych katalizatorach reakcji redukcji tlenu. Wyniki przedstawione w tej pracy wskazują, że rodniki powstają podczas pracy ogniwa niezależnie od rodzaju zastosowanych katalizatorów, co sugeruje, że powstawanie rodników podczas pracy alkalicznych ogniw paliwowych jest zjawiskiem ogólnym i nie zależy od charakteru katalizatorów. Dodatkowo eksperyment z tlenem wzbogaconym izotopowo w 17O wykazał, że wykryte reaktywne formy tlenu powstają z tlenu gazowego oddziałującego z katalizatorami spinelowymi, a nie poprzez utlenianie pułapki spinowej DMPO. Wykazano również, że dyfuzja wodoru przez AEM może powodować powstawanie rodników ˙H na katodzie ogniwa paliwowego. Powstawanie rodników ˙H i ˙OOH na katodzie podczas pracy AEMFC ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia procesów degradacji membran polimerowych. Jest to oryginalne badanie dokumentujące powstawanie rodników na różnych klasach katalizatorów stosowanych w AEMFC. Praca ta wskazuje na niezbadany rodnikowy mechanizm degradacji membran w AEMFC i wskazuje kierunki innowacyjnych strategii w projektowaniu AEM.
Artykuł dostępny jest w formacie open access.
Autorom serdecznie gratulujemy!
Zgodnie z wykazem czasopism naukowych i recenzowanych materiałów z konferencji międzynarodowych Ministerstwa Edukacji i Nauki liczba punktów przypisana czasopismu ACS Catalysis (Impact Factor czasopisma to 13,700) wynosi 200.
ACS Catal. 2023, 13, 2744−2750
