Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Разработка нанокомпозитных электродов для источников тока в электронике

Диссертация: Разработка нанокомпозитных электродов для источников тока в электронике
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Впервые установлена корреляция между физико-химическими свойствами композитов ПК и свойствами прекурсоров — модифицирующих растворов и матрицы ПК. Показано проявление размерного эффекта наночастиц палладия и платины, приводящего к эффективному использованию катализатора в составе композитов ПК как п-, так и р-типа. Впервые было проведено модифицирование пористого кремния обратно-мицеллярными… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Топливные элементы в энергетике
    • 1. 2. Топливные элементы с твердополимерным электролитом
      • 1. 2. 1. ТПЭ-мембраны
      • 1. 2. 2. Коллекторы тока
      • 1. 2. 3. Газодиффузионный подслой
      • 1. 2. 4. Каталитические слои
      • 1. 2. 5. Моделирование процессов в системах с ТПЭ и проблема оптимизации массопереноса
    • 1. 3. Пористый кремний в топливных элементах
      • 1. 3. 1. Методы получения пористого кремния
      • 1. 3. 2. Механизм порообразования
  • Глава 2. Методики эксперимента
    • 2. 1. Материалы и реактивы
    • 2. 2. Приборы и оборудование
    • 2. 3. Методы исследования
      • 2. 3. 1. Абсорбционная спектрофотометрия и фотонно-корреляционная спектроскопия
      • 2. 3. 2. Зондовая микроскопия
      • 2. 3. 3. Рентгено-фотоэлектронная спектроскопия
      • 2. 3. 4. Рентгено-фазовый анализ
      • 2. 3. 5. Ex-situ вольтамперометрия
      • 2. 3. 6. In-situ вольтамперометрия
  • Глава 3. Экспериментальная часть
    • 3. 1. Получение пористого кремния
    • 3. 2. Синтез обратно-мицеллярных растворов с наночастицами платины и палладия
    • 3. 3. Разработка in-situ метода модифицирования пористого кремния
  • Глава 4. Результаты и обсуждение
    • 4. 1. Исследование влияния параметров прекурсора на адсорбционные свойства кремния
    • 4. 2. Исследование влияния параметров пористого кремния и прекурсора на зарядовое состояние палладия и платины в композитах
    • 4. 3. Исследование электрохимической активности композитов пористого кремния
  • Выводы

Разработка нанокомпозитных электродов для источников тока в электронике (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Благодаря бурному развитию микрои наноэлектроники, электронной и вычислительной техники масштабы производства традиционных источников тока постоянно увеличиваются, хотя перспективы их улучшения технически ограничены. В этой связи наблюдается стремительный рост спроса на химические источники тока с высокими техническими характеристиками, основными из которых являются экологическая чистота, высокие удельные энергетические характеристики, стабильное напряжение разряда, оптимальные массогабарит-ные показатели, относительно низкая стоимость.

Проблема поиска альтернативных источников энергии стала, особенно актуальной в связи с успехами нанотехнологии [1] и электрохимии и появлением таких новых средств, как нанотрубки, наномембраны, нанопористые подложки и т. д. Их использование, по мнению специалистов, может явиться основой нового поколения изделий, отвечающих потребностям рынка нанои микросистемной техники [2−4].

В настоящее время наиболее перспективными источниками тока для электронной аппаратуры являются микромощные картриджные водородно-воздушные и литиевые элементы питания, совместимые с кремниевыми микрочипами [5−7]. Прежде всего, это касается военной и космической техники, медицины и биологии, транспортной и промышленной электроники, мобильных устройств. По сравнению с другими источниками тока они обладают более высокими удельными характеристиками, широким температурным интервалом эксплуатации, длительным сроком хранения, повышенной плотностью тока, мощностью, энергией и ёмкостью.

Принципиальные улучшения характеристик и устранение определенных недостатков источников тока предлагается осуществить использованием новейших достижений нанотехнологии с применением углеродных нанотрубок (УНТ) [8,9], нанокатализаторов и пористого кремния (ПК) [10]. Данные материалы представляют особый интерес благодаря ряду свойств, обуславливающих более высокую эффективность источников тока наряду с меньшим содержанием дорогостоящих катализаторов, а также возможность миниатюризации, интеграции на одном кристалле с электронными компонентами и упрощение конструкции источников тока за счет многофункциональности композитов на основе данных наноматериалов.

Цель настоящей работы заключалась в разработке научно-технических основ создания высокоэффективных нанокомпозитных электродов для низкотемпературных водородно-воздушных топливных элементов на основе матрицы наноструктурированного пористого кремния. Достижение указанной цели осуществлено путем разработки методики модифицирования пористого кремния наночастицами металлов с каталитическими свойствами и оптимизации структурных и электрохимических параметров полученных катодов и анодов.

В работе предстояло решить ряд научно-технических задач:

• Предложить метод синтеза наноструктурированного пористого кремния с контролируемыми параметрами и метод синтеза стабильных растворов на-ночастиц металлов с каталитическими свойствами.

• Разработать метод изготовления высокоэффективных электродов на основе пористого кремния.

• Исследовать физико-химические свойства каталитически активных электродов на основе матрицы наноструктурированного пористого кремния и установить их влияние на электрохимические характеристики анодов и катодов для топливных элементов.

• Установить оптимальные параметры пористого кремния и модифицирующих растворов для создания наиболее эффективных каталитически активных электродов.

На защиту выносятся:

1. Физико-химические свойства каталитически активных электродов на основе матрицы наноструктурированного пористого кремния с наноразмерными частицами платины и палладия.

2. Метод изготовления высокоэффективных электродов на основе пористого кремния.

3. Экспериментальные электрохимические характеристики анодов и катодов для топливных элементов.

4. Влияние типа проводимости и степени пористости пористого кремния, состава и параметров изготовления нанокомпозитных электродов на их каталитическую активность.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Впервые было проведено модифицирование пористого кремния обратно-мицеллярными растворами с наночастицами палладия и платины и комплексно исследовано формирование каталитических центров платины и палладия на пористом кремнии разного типа проводимости и пористости.

Установлена корреляция между физико-химическими свойствами каталитически активных электродов на основе матрицы наноструктурированного пористого кремния, их составом, структурой и условиями изготовления.

Впервые определено влияние структуры каталитически активных электродов на основе матрицы наноструктурированного пористого кремния на их энергетические параметры.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

Разработан метод изготовления каталитически активных электродов для источников тока в микрои наноэлектронике, позволяющий снизить содержание дорогостоящих катализаторов в электродах на базе пористого кремния при сохранении высокой эффективности их работы.

Показаны преимущества разработанного метода изготовления каталитически активных электродов на базе пористого кремния перед методом импрег-нирования в стабильных растворах с наночастицами катализаторов.

Установлены оптимальные параметры пористого кремния и модифицирующих растворов платины, при которых достигается наибольшая эффективность работы композитных электродов.

ВЫВОДЫ.

1. Разработан метод получения высокоэффективных композитных электродов на основе наноструктурированного пористого кремния с содержанием благородных металлов менее 0,5 мг/см2. Благодаря формированию наночастиц катализаторов в порах ПК удается эффективно стабилизировать в пористой матрице наночастицы размерами менее 10 нм и повысить активность наноком-позитов до 6 раз по сравнению с методом пропитки.

2. Впервые установлена корреляция между физико-химическими свойствами композитов ПК и свойствами прекурсоров — модифицирующих растворов и матрицы ПК. Показано проявление размерного эффекта наночастиц палладия и платины, приводящего к эффективному использованию катализатора в составе композитов ПК как п-, так и р-типа.

3. Впервые обнаружена возможность образования электронодефицитных нанокомпозитов ПК с платиной и палладием (Ме+8/Ме-8Г), которые могут приводить к ускорению электрохимических реакций.

4. Показано, что оптимальными электрохимическими-характеристиками обладают композиты ПК с наибольшей пористостью (более 60%), модифицированные растворамипалладия и платины, содержащими, фракции с наименьшими размерами наночастиц.

5. Электроды, изготовленные по разработанной методике, показали высокую стабильность: при ресурсе работы более 1000 часов снижение плотности тока составило 15%.

6. Установлено, что необходимым критериям работы электрода в качестве катодов ТЭ соответствуют композиты. ПК р-типа с платиной, оптимальным выбором композитов ПК для анода является использование композитов ПК п-типа с палладием и платиной.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Е. Наноэлектроника — основа информационных систем XX1.века//Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 5. С. 100−104.
  2. B.C., Осетрова Н. В., Скундин A.M. Топливные элементы. Современное состояние и основные научно-технические проблемы // Электрохимия. Т. 39, № 10. С. 1027−1045.
  3. Н.В. Топливные элементы и электрохимические энергоустановки: состояние развития и проблемы // Альтернативная энергетика и экология. 2004. № 10. С. 8−14.
  4. С.В., Кулешов Н. В., Коровин Н. В. Учебное пособие по топливным элементам для, студентов и аспирантов «Водородная и электрохимическая энергетика». М.: Издательский дом МЭИ- 2007. 55 С.
  5. Zhiyong X., Guizhen Y., Chunhua F., Philip С. H: Chan, I-Ming H. A silicon-based fuel cell micro power system using a microfabrication technique // J. Mi-cromech. Microeng. 2006. V. 16. P. 2014−2020.
  6. А.Л. Литиевые химические источники тока // Соросовский образовательный журнал. 2001. № 3. С. 45−51.
  7. А.М. Литий-ионные аккумуляторы: современное состояние, проблемы и перспективы // Электрохимическая энергетика. 2001. Т. 1, № 1,2. С. 5−15.
  8. С.П. Пористый кремний материал с новыми свойствами // Соросовский образовательный журнал. 2001. № 1. С. 101−107.
  9. B.C., Скундин А. М. Химические источники тока. М.: Энергоиздат, 1981.360 С.
  10. Kuan-Lun Chu, Gold S., Subramanian V., Chang Lu, Shannon M.A., Masel R.I. A nanoporous silicon membrane electrode assembly for on-chip micro fuel cell applications // Journal of Microelectromechanical Systems. 2006. V. 15, № 3. P. 671−677.
  11. Kelley S.C., Deluga G.A., Smyrl W.H. Miniature fuel cells fabricated on silicon substrates // AIChE Journal. 2002. V. 48, № 5. P. 1071−1082.
  12. Taylor A., Lucas В., Guo L., Thompson L. Nanoimprinted electrodes for microfuel cell applications //Journal of Power Sources. 2007. V. 171, №T. P. 218−223.
  13. Yu J. Fabrication of a miniature twin-fuel-cell on silicon wafer // Electrochimica Acta. 2003. V. 48, № 11. P. 1537−1541.
  14. Meyers J.P., Maynard H.L. Design considerations for miniaturized РЕМ fuel cells // Journal of Power Sources. 2002. Vk 109- № Г. P. 76−88.
  15. Haile S.M. Fuel cell materials and components // Acta Materialia. 2003. V. 51, № 19. P. 5981−6000.
  16. A.A., Попов M.H., Втюрин M.A. Квантовохимическое изучение процесса сорбции-десорбции водорода на углеродных нанотрубках // Вестник КрасГАУ. 2006. № 2. Р. 90−94.
  17. Zhao Х.В., Xiao В., Fletcher A.J., Thomas К.М. Hydrogen Adsorption on Func-tionalized Nanoporous, Activated Carbons // The Journal of Physical’Chemistry B. 2005. V. 109- № 18. P. 8880−8888.
  18. Jhi< S., Kwon Y. Hydrogen adsorption on boron nitride nanotubes: A path to room-temperature hydrogen storage // Phys. Rev. B. 2004. V. 69, № 24. PI (245 407)-l-(245 407)-4.
  19. Kulkova S. Hydrogen adsorption on Pd/TiFe (110) surface // Solid State Communications. 2003. V. 126, № 7. P. 405−408.
  20. Ralph T.R., Hogarth M.P. Catalysis for low temperature fuel cells // Platinum Metal Review. 2002. V. 46, № 3. P. 117−135.
  21. Yen T.J., Fang N., Zhang X., Lu G.Q., Wang C.Y. A micro methanol fuel cell operating at near room temperature // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83, № 19. P.4056−4058.
  22. Lu G.Q., Wang C.Y., Yen T.J., Zhang X. Development and characterization of a silicon-based micro direct methanol fuel cell // Electrochimica Acta. 2004. V. 49, № 5. P. 821−828.
  23. Kamarudin S., Achmad F., Daud W. Overview on the application of direct methanol fuel cell (DMFC) for portable electronic devices // International Journal of Hydrogen Energy. 2009. V. 34, № 16. P. 6902−6916.
  24. Cathro K.J., Weeks C.H. Acid fuel cell batteries using soluble fuels I. Formaldehyde — air system // Energy Conversion. 1971. V. 11, № 4. P. 133−141.
  25. Bi Y. h ftp. Efficient generation of hydrogen from biomass without carbon monoxide at room temperature Formaldehyde to hydrogen catalyzed by Ag nano-crystals // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, № 13. P. 71 777 182.
  26. Zhu Z., Wang Z., Li H. Self-assembly of palladium nanoparticles on functional multi-walled carbon nanotubes for formaldehyde oxidation // Journal of Power Sources. 2009. V. 186, № 2. P. 339−343.
  27. Ha S., Dunbar Z., Masel R.I. Characterization of a high performing passive direct formic acid fuel cell // Journal of Power Sources. 2006. V. 158, № 4. P. 129 136.
  28. Ha S., Rice C.A., Masel R.I., Wieckowski A. Methanol conditioning for improved performance of formic acid fuel cells // Journal of Power Sources. 2002. V. 112, № 2. P. 655−659.
  29. Rice C.A., Ha S., Masel R.I., Wieckowski A. Catalysts for direct formic acid fuel cells // Journal of Power Sources. 2003. V. 115, № 2. P. 229−235.
  30. Yu X., Pickup P.G. Recent advances in direct formic acid fuel cells (DFAFC) // Journal of Power Sources. 2008. V. 182, № 1. P. 124−132.
  31. Uhm S., Kwon Y., Chung S.T., Lee J. Highly effective anode structure in a direct formic acid fuel cell // Electrochimica Acta. 2008. V. 53, № 16. P. 5162−5168.
  32. Kim H.S., Morgan R.D., Gurau B., Masel R.I. A miniature direct formic acid fuel cell battery // Journal of Power Sources. 2009. V. 188, № 1. P. 118−121.
  33. Rice C.A., Ha S., Masel R.I., Waszczuk P., Wieckowski A., Barnard T. Direct formic acid fuel cells // Journal of Power Sources. 2002. V. 111, № 1. P. 83−89:
  34. Tang Y., Yuan W., Pan M., Tang B., Li Z., Wan Z. Effects of structural aspects on the performance of a passive air-breathing direct methanol fuel cell // Journal of Power Sources. 2010. V. 195, № 17. P. 5628−5636.
  35. Barrett S. Neah unveils silicon-based micro fuel cells // Fuel Cells Bulletin.2003. P. 2.
  36. Litster S., McLean G. PEM fuel cell electrodes // Journal of Power Sources.2004. V. 130- № 1−2. P. 61−76.
  37. Costamagna P., Srinivasan S. Quantum jumps in the PEMFC science and technology from the 1960s to the year 2000: Part I. Fundamental scientific aspects // Journal of Power Sources. 2001. V. 102, № 1−2. P. 242−252.
  38. Costamagna P., Srinivasan S. Quantum jumps in the PEMFC science and technology from the 1960s to the year 2000: Part EL Engineering, technology development and application aspects // Journal of Power Sources. 2001. V. 102, № 1−2. P. 253−269.
  39. Antolini E. Review in Applied Electrochemistry. Number 54 Recent Developments in Polymer Electrolyte Fuel Cell Electrodes // Journal of Applied Electrochemistry. 2004. V. 34, № 6. P. 563−576.
  40. Savadogo O. Status on the Development of Membrane for Polymer Electrolyte Fuel Cells (PEMFCs) // Proceedings of the 13th World Hydrogen Energy Conference. 2000. V. 2, № 9. P. 757−765.
  41. San Martin J.I., Zamora I., San Martin J.J., Aperribay V., EguiaP. Hybrid fuel cells technologies for electrical microgrids // Electric Power Systems Research. 2010. V. 80, № 9. p. 993−1005.
  42. Cowey K., Green K., Mepsted G., Reeve R. Portable and military fuel cells // Current Opinion in Solid State and Materials Science. 2004. V. 8, № 5. P. 367 371.
  43. Xiao Z., Feng C., Chan P., Hsing I. Monolithically integrated planar microfuel cell arrays // Sensors and Actuators B: Chemical. 2008. V. 132, № 2. P. 576−586.
  44. Pichonat T. MEMS-Based Micro Fuel Cells as Promising Power Sources for Portable Electronics // Micro Fuel Cells. Boston: Academic Press, 2009. P. 51−97.
  45. Zhong Z., Chen J., Peng R. Design and Performance Analysis of Micro Proton Exchange Membrane Fuel Cells // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2009. V. 17, № 2. P. 298−303.
  46. Kuriyama N., Kubota T., Okamura D., Suzuki T., Sasahara J. Design-and fabrication of MEMS-based monolithic fuel cells // Sensors and Actuators A: Physical. 2008. V. 145−146. P. 354−362.
  47. Wan N., Wang G. An integrated composite membrane electrode assembly (IC-MEA) and its application in small H2/air fuel cells // Journal of Power Sources. 2006. V. 159, № 2. P. 951−955.
  48. Cho E.A., Jeon U.-S., Ha H.Y., Hong S.-A., Oh I.-H. Characteristics of composite bipolar plates for polymer electrolyte membrane fuel cells // Journal of Power Sources. 2004. V. 125, № 2. P. 178−182.
  49. Norby T. Solid-state protonic conductors: principles, properties, progress and prospects // Solid State Ionics. 1999. V. 125, № 1−4. P. 1−11.
  50. Alberti G., Casciola M. Solid state protonic conductors, present main applications and future prospects // Solid State Ionics. 2001. V. 145, № 1−4. P. 3−16.
  51. Mauritz K.A. Organic-inorganic hybrid materials: perfluorinated ionomers as sol-gel polymerization templates for inorganic alkoxides // Materials Science and' Engineering: C. 1998. V. 6, № 2−3. P. 121−133.
  52. Wakizoe M., Velev O.A., Srinivasan S. Analysis of proton exchange membrane fuel cell performance with alternate membranes // Electrochimica Acta. 1995. V. 40, № 3. P. 335−344.
  53. Anantaraman A.V., Gardner C.L. Studies on ion-exchange membranes. Part 1. Effect of humidity on the conductivity of Nafion® // Journal of Electroanalytical Chemistry. 1996. V. 414, № 2. P. 115−120.
  54. Peighambardoust S., Rowshanzamir S., Amjadi M. Review of the proton- exchange membranes for fuel cell applications // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35. № 17. P. 9349−9384.
  55. Kuo P., Jheng W.-H., Liang W.-J., Chen W.-F. Inorganic-organic hybrid polymer electrolyte based’on polysiloxane/poly (maleic imide-co-styrene) network // Journal of Power Sources. 2010. V. 195, № 19. P. 6434−6442.
  56. Ю.А., Писарева A.B., Леонова Л. С., Карелин А. И. Новые протонпроводящие мембраны для топливных элементов и газовых сенсоров // Альтернативная энергетика и экология. 2004. № 12. С. 36−41.
  57. Feng С., Chan P.C., Hsing I. Catalyzed microelectrode mediated by polypyr-role/Nafion® composite film for microfabricated fuel cell applications // Electrochemistry Communications. 2007. V. 9, № 1. P. 89−93.
  58. Gold S. Acid loaded porous silicon as a proton exchange membrane for microfuel cells // Journal of Power Sources. 2004. V. 135, JNb 1−2. P. 198−203.
  59. Miyake N., Wainright J.S., Savinell R.F. Evaluation of a Sol-Gel Derived Na-fion/Silica Hybrid Membrane for Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell Applit cations: I. Proton Conductivity and Water Content // J. Electrochem. Soc. 2001.
  60. V. 148, № 8. P. A898-A904.
  61. Miyake N., Wainright J.S., Savinell R.F. Evaluation of a Sol-Gel Derived Na-fion/Silica Hybrid Membrane for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Applications: П. Methanol Uptake and Methanol Permeability // J. Electrochem.
  62. Soc. 2001. V. 148, № 8. P. A905-A909.
  63. Zhang X., Shen Z. Carbon fiber paper for fuel cell electrode // Fuel. 2002. V. 81, № 17. P. 2199−2201.
  64. A.A., Герасимова E.B., Фролова JI.A., Добровольский Ю. А., Тарасов Б. П. Синтез углеродных нановолокон на кластерах платины и исследование каталитических свойств полученных композитов // ISJAEE. 2007. № 9. С. 49−55.
  65. M.M., Орехова H.B., Терещенко Г. Ф., Карпачева Г. П., Пензин Р. А., Земцов JI.M. Металлоуглеродные наноструктурированные мембранные катализаторы. Киев: AHEU, 2005. С. 920−923.
  66. Li X., Hsing I. The effect of the Pt deposition method and the support on Pt dispersion on carbon nanotubes // Electrochimica Acta. 2006. V. 51, № 25. P. 52 505 258.
  67. E.B., Володин A.A., Архангельский M.B., Добровольский Ю. А., Тарасов Б. П. Платина-наноуглеродные электрокатализаторы для во-дородно-воздушных топливных элементов // ISJAEE. 2007. № 7. С. 92−96.
  68. Guo D., Li Н. High dispersion and electrocatalytic properties of palladium nano-particles on single-walled carbon nanotubes // Journal of Colloid, and Interface Science. 2005. V. 286, № 1. P. 274−279.
  69. Escudero M.J., Hontanon E., Schwartz S., Boutonnet M., Daza L. Development and performance characterization of new electrocatalysts for PEMFC // Journal of Power Sources. 2002. V. 106, № 1−2. P. 206−214.
  70. Pattabiraman R. Electrochemical investigations on carbon supported palladium catalysts // Applied Catalysis A: General. 1997. V. 153, № 1−2. P. 9−20:
  71. Gloaguen F., Le’ger J., Lamy C. Electrocatalytic oxidation of methanol on platinum nanoparticles electro deposited onto porous carbon substrates // Journal of Applied Electrochemistry. 1997. V. 27, № 9. P. 1052−1060.
  72. Verde Y., Alonso-Nuftez G., Miki-Yoshida M., Jose-Yacaman M., Ramos V.H., Keer A. Active area and particle size of Pt particles synthesized from (NH4)2PtCI6 on a carbon support // Catalysis Today. 2005. V. 107−108. P. 826−830.
  73. O’Hayre R., Lee S.-J., Cha S.-W., Prinz F.B. A sharp peak in the performance of sputtered! platinum fuel cells at ultra-low platinum loading // Journal of Power Sources. 2002. V. 109- № 2. P: 483−493.
  74. Xiong L., Manthiram A. High performance membrane-electrode assemblies with ultra-low Pt loading for proton4 exchange membrane fuel cells // Electrochimica Acta. 2005. V. 50, № 16−17. P: 3200−3204.
  75. Baranov I., Fateev V., Sysoev A., Tsypkin M. Mathematical model of PEM-Fuel Cell catalytic layer // HYPOTHESIS П International Symposium. 1997. P. 85.
  76. A.JI., Шкаловский Б. И. Электронные свойства легированных полупроводников. М: Наука, 1979. 416 С.
  77. В.Ю., Баранов И. Е., Шатковский А. С. Топливный элемент с твердополимерным электролитом: структура, каталитического слоя7/ Электрохимическая энергетика. 2010. Т. 10, № 1. С. 29−33.
  78. Shi Z., Wu S., Szpunar J.A. Synthesis of palladium, nanostructures by spontaneous electroless deposition // Chemical Physics Letters. 2006. V. 422, № 1−3. P.' 147−151.
  79. Li F., Zhang В., Dong S., Wang E. A novel method of electrodepositing highly dispersed nano palladium particles on glassy carbon electrode // Electrochimica^ Acta. 1997. V. 42, № 16. P. 2563−2568.
  80. Feng M., Puddephatt R.J. Chemical vapor deposition of macroporous platinum and palladium-platinum alloy films by using polystyrene spheres as templates // Chem. Mater. 2003. № 15. P. 2696−2698.
  81. Caillard A., Brault P., Mathias J., Charles C., Boswell R.W., Sauvage T. Deposition and diffusion of platinum nanoparticles in porous carbon assisted by plasma* sputtering // Surface and Coatings Technology. 2005. V. 200, № 1−4. P. 391−394.
  82. Т., Visscher W., Сох A.P., van Veen J.A.R. Ellipsometry and dems study of the electrooxidation of methanol at Pt and Ru- and Sn- promoted Pt // Electro-chimica Acta. 1995. V. 40, № 10. P. 1537−1543.
  83. Steinhart M., Jia Z., Schaper A.K., Wehrspohn R.B., Gosele U., Wendorff J.H. Palladium Nanotubes with Tailored Wall Morphologies // Adv. Mater. 2003. V. 15, № 9. P. 706−709.
  84. Dubau L., Hahn F., Coutanceau C., Leger J.-M., Lamy C. On the structure effects of bimetallic PtRu electrocatalysts towards methanol oxidation // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2003. V. 554−555. P. 407−415.
  85. Marshall A., Borresen В., Hagen G., Tsypkin M., Tunold M. Preparation and characterisation of nanocrystalline IrxSnj-хОг electrocatalytic powders // Materials Chemistry and Physics. 2005. V. 94, № 2−3. P. 226−232.
  86. Wu G., Li L., Li J.-H., Xu B.-Q. Polyaniline-carbon composite films as supports of Pt and PtRu particles for methanol electrooxidation // Carbon. 2005. V. 43, № 12. P. 2579−2587.
  87. Liang Y., Zhang H., Yi В., Zhang Z., Tan Z. Preparation and characterization of multi-walled, carbon nanotubes supported PtRu catalysts for proton exchange membrane fuel cells // Carbon. 2005-. V. 43, № 15. P: 3144−3152.
  88. Xue X., Lu Т., Liu C., Xing W. Simple and controllable synthesis of highly dispersed Pt-Ru/C catalysts by a two-step spray pyrolysis process // Chem. Commun. 2005. № 12. P. 1601−1603.
  89. Li W., Liang С., Qiu J., Zhou W., Han H., Wei Z., Sun G., Xin Q. Carbon nano-tubes as support for cathode catalyst of a direct methanol fuel1 cell // Carbon. 2002. V. 40, № 5. P. 791−794.
  90. Lamy C., Rousseau S., Belgsir E.M., Coutanceau C., Leger J.-M. Recent progress in the direct ethanol fuel cell: development of new platinum-tin electro-catalysts //Electrochimica Acta. 2004. V. 49, № 22−23. P. 3901−3908.
  91. Uhlir A. Electrolytic Shaping of Germanium and Silicon // Bell Syst. Tech. J. 1956. V. 35, № 2. P. 333−338.
  92. Turner D.R. Electropolishing Silicon in Hydrofluoric Acid Solutions // J. Elec-trochem. Soc. 1958. V. 105, № 7. P. 402.100: Maynard H.L., Meyers J.P. Article comprising micro fuel cell: United States Patent 6 541 149.
  93. Pap A.E., Kordas K., Peura R., Leppavuori S. Simultaneous chemical silver and palladium deposition on porous silicon- FESEM, ТЕМ, EDX and XRD investigation //Applied Surface Science. 2002. V. 201, № 1−4. P. 56−60.
  94. Kanungo J., Maji S., Saha H., Basu S. Chemical surface modification of porous silicon with palladium and characterizations // Materials Science and5 Engineering: B. 2010. V. 167, № 2. P. 91−96.
  95. Manilov A.I., Alekseev S.A., Skryshevsky V.A., Litvinenko S.V., Kuznetsov G.V., Lysenko V. Influence of palladium particles impregnation on hydrogen behavior in meso-porous silicon // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V. 492, № i-2. P. 466−472.
  96. Rahimi F., Iraji zad A. Effective factors on Pd growth on porous silicon by electroless-plating: Response to hydrogen // Sensors and Actuators B: Chemical.2006. V. 115, № l. p. 164−169.
  97. B.B., Редькин А. Н., Дубонос С. В. Нановолокнистый углерод в градиентно-пористой структуре кремния // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, № 2. С. 67−71.
  98. Wainright J.S., Savinell R.F., Liu С.С., Litt M. Microfabricated fuel cells // Electrochimica Acta. 2003. V. 48, JVb 20−22. P. 2869−2877.
  99. Lee S.J., Chang-Chien A., Cha S.W., O’Hayre R., Park Y.I., Saito Y., Prinz F.B. Design and fabrication of a micro fuel cell array with «flip-flop» interconnection // Journal of Power Sources. 2002. V. 112, № 2. P. 410−418.
  100. Yamazaki Y. Application of MEMS technology to micro fuel cells // Electrochimica Acta. 2004. V. 50, № 2−3. P. 663−666.
  101. B.B. Монолитные топливные элементы на основе кремния // На-но- и микросистемная техника. 2006. № 3. С. 26−30.
  102. Е.В., Гаврилин Е. Ю., Добровольский П. П., Старков В. В. Водо-родно-воздушный топливный элемент на основе макропористого кремния // Нано- и микросистемная техника. 2006. № 10. С. 40−47.
  103. Bertolotti М., Carassiti F., Fazio Е., Ferrari A., La Monica S., Lazarouk S., Liakhou G., Maiello G., Proverbio E., Schirone L. Porous silicon obtained by anodization in the transition regime // Thin Solid Films. 1995. V. 255, № 1−2. P: 152−154.
  104. Lazarouk S.K., Tomlinson A.A. Formation of pillared arrays by anodization of silicon in the boundary transition region: an AFM and XRD study // J. Mater. Chem. 1997. V. 7, № 4. P. 667−671.
  105. JI.A. Пористый кремний: Получение, свойства, возможные применения // Материаловедение. 1998. № 1. С. 50−56.
  106. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57, № 10. P. 1046.
  107. A.A., Астрова E.B. Методы комплексной аттестации электродов на основе пористого кремния для топливных элементов // ISJAEE. 2007. № 2. С. 66−71.
  108. Д.Н., Беляков JI.B., Сресели О. М. О механизме образования пористого кремния // ФТП. 2000. Т. 34, № 9. С. 1130−1134.
  109. П.К. Необычные свойства пористого кремния // Соросовский Образовательный Журнал. 2001. № 1. С. 102−107.
  110. Canham L.T. Properties of Porous Silicon. Malvern. UK: DERA, 1997. 405 P.
  111. С.П. Классификация электрических свойств пористого кремния // ФТП. 2000. V. 34, № 3. Р. 359−363.
  112. JI.B. Основы сканирующей электронной микроскопии. М.: Техносфера, 2004. 144 С.
  113. JI.M., Трунов В. К. Рентгенофазовый.анализ. 2ой изд. М.: Издательство Московского Университета, 1976. 18 С.
  114. Bontempelli1 G., Toniolo R. Measurment methods | Electrochemical: Linear Sweep and Cyclic Voltammetry // Encyclopedia' of Electrochemical Power Sources. Amsterdam: Elsevier, 2009. P. 643−654.
  115. Lamy-Pitara E., Bencharif L., Barbier J. Effect of sulphur on the properties of platinum catalysts as characterized by cyclic voltammetry // Applied Catalysis. 1985. V. 18, № l.P. 117−131.
  116. Shan J., Pickup P.G. Characterization of polymer supported catalysts by cyclic voltammetry and rotating disk voltammetry // Electrochimica Acta. 2000. V. 46, № l.P. 119−125.
  117. Rand D., Woods R. A study of the dissolution of platinum, palladium, rhodium" and gold electrodes in 1 m sulphuric acid by cyclic voltammetry // Journal of Electroanalytical Chemistry. 1972. V. 35, № 1. P. 209−218.
  118. .Б., Петрий O.A., Подловченко Б.И, Сафонов В. А., Стенина Е. В., Федорович Н. В. Практикум по электрохимии. М.: Высш. шк., 1991. 288 С.
  119. К.С., Воробьев Н. К., Годнев И. Н., Васильева В. Н., Васильев В. П., Киселева B.JL, Белоногов К. Н., Гостикин В. П. Физическая химия. 3-е изд. М.: Высш. шк., 2001. Т. 2. 319 С.
  120. .Б., Петрий О. А., Цирлина Т. А. Электрохимия. М.: Химия, 2001.624 С.
  121. О.В. Гетерогенный катализ. М.: Академкнига, 20 041.679 С.
  122. Loster М., Friedrich К.А., Scherson D.A. Assembly and Electrochemical Characterization of Nanometer-Scale Electrode|Solid Electrolyte Interfaces // The Journal of Physical Chemistry B. 2006. V. 110, № 37. P. 18 081−18 087.
  123. Ю.М., Подловченко Б. И., Гладышева Т. Д., Колядко Е. А. Структурные и сорбционные свойства систем Pt-полианилин и Pd-полианилин, полученных при циклировании электродного потенциала // Электрохимия. 1999. Т. 35. С. 1388−1394.
  124. Wu J., Yuan X.Z., Wang H., Blanco M., Martin J.J., Zhang J. Diagnostic tools in РЕМ fuel cell research: Part I Electrochemical techniques // International Journal of Hydrogen Energy. 2008. V. 33, № 6. P. 1735−1746.
  125. Khajeh-Hosseini-Dalasm N., Kermani M.J., Moghaddam DIG., Stockie J.M. A parametric study of cathode catalyst layer structural parameters on the performance of a РЕМ fuel cell // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, № 6. P. 2417−2427.
  126. Thanasilp S., Hunsom M. Effect of MEA fabrication techniques on the cell performance of Pt-Pd/C electrocatalyst for oxygen reduction in РЕМ’fuel cell // Fuel. 2010: V. 89, № 12. P: 3847−3852.
  127. Borup R.L., Davey J.R., Garzon F.H., Wood DiL., Inbody M.A. РЕМ fuel cell electrocatalyst durability measurements // Journal of Power Sources. 2006. V. 163, № 1. P. 76−81.
  128. Qi Z., Kaufman" A. Low Pt loading high performance cathodes for РЕМ fuel cells // Journal of Power Sources. 2003. V. 113, № 1. P. 37−43.
  129. B.C., Капистин A.B. Режимы порообразования, связанные с токовыми неустойчивостями // Письма в ЖТФ. 1996. Т. 22, № 10, часть 2. С. 35−39.
  130. Э. Самоорганизация в полупроводниках. М.: Мир, 1991. 459 С.
  131. Egorova Е.М., Revina A.A. Synthesis of metallic nanoparticles in reverse micelles in the presence of quercetin // Colloids and Surfaces A: Physicochemicaland Engineering Aspects. 2000. V. 168, № 1. P. 87−96.
  132. A.H., Ревина A.A., Брянцева H.B., Магомедбеков Э. П. Радиаци-онно-химический синтез стабильных наночастиц палладия в обратных мицеллах // Успехи в химии и химической технологии. 2003. Т. 17, № 10. С. 69−72.
  133. А.А., Кезиков А. Н., Алексеев А. В., Хайлова Е. Б., Володько В. В. Радиационно-химический синтез наночастиц металлов // Нанотехника. 2005. № 4. С. 105−111.
  134. А.А., Кезиков А. Н., Ларионов О. Г., Дубенчук В. Т. Синтез и физико-химические свойства стабильных наночастиц- палладия // Журн. Росс, хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 2006. № 4. с. 55−60.
  135. Polisski S-., Goller В., Wilson К., Kovalev D., Zaikowskii V., Lapkin A. In situ synthesis and catalytic activity in CO oxidation of metal nanoparticles supported on porous nanocrystalline silicon // Journal of Catalysis. 2010. V. 271, № 1. P. 59−66.
  136. Satishkumar G., Titelman L., Landau M. Mechanism for the formation of tin oxide nanoparticles and nanowires inside the mesopores of SBA-15 // Journal of Solid State Chemistry. 2009. V. 182, № 10. P. 2822−2828.
  137. Pourahmad A., Sohrabnezhad S. Preparation and characterization of Ag nanowires in mesoporous MCM-41 nanoparticles template by chemical reduction method // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 484, № 1−2. P. 314−316.
  138. Cai W., Zhang Y., Jia J., Zhang L. Semiconducting optical properties of silver/silica mesoporous composite // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73, № 19. P. 2709.
  139. Arbiol J., Cabot A., Morante J.R., Chen F., Liu M. Distributions of noble metal Pd and Pt in mesoporous silica // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81, № 18. P. 3449.
  140. Arbiol J., Rossinyol E., Cabot A., Peiro F., Cornet A., Morante J.R., Chen F., Liu M. Noble Metal Nanostructures Synthesized inside Mesoporous Nanotem-plate Pores // Electrochem. Solid-State Lett. 2004. V. 7, № 7. P. J17-J19.
  141. Tsuboi Т., Sakka Т., Ogata Y.H. Metal deposition into a porous silicon layer by immersion plating: Influence of halogen ions // J. Appl. Phys. 1998. V. 83, № 8. P. 4501.
  142. Tsamis C., Tsoura L., Nassiopoulou A.G., Travlos A., Salmas C.E., Hatzilybe-ris K.S., Androutsopoulos G.P. Hydrogen catalytic oxidation reaction on Pd-doped porous silicon // Sensors Journal, IEEE. 2002. V. 2, № 2. P. 89−95.
  143. Harraz F.A., Sakka T., Ogata Y.H. Effect of chloride ions on immersion plating of copper onto porous silicon from a methanol solution // Electrochimica* Acta. 2002. V. 47, № 8. P. 1249−1257.
  144. Unal B., Parbukov A.N., Bayliss S.C. Photovoltaic properties of a novel stain etched porous silicon and its application in photosensitive devices // Optical Materials. V. 17, № 1−2. P. 79−82.
  145. Renaux C., Scheuren V., Flandre D. New experiments on the electrodeposition of iron in porous silicon // Microelectronics Reliability. 2000. V. 40, № 4−5. P. 877−879.
  146. Ogata Y., Kobayashi K., Motoyama M. Electrochemical metal deposition on silicon // Current Opinion in Solid State and Materials Science. 2006. V. 10, № 34. P. 163−172.
  147. Fukami K., Kobayashi K., Matsumoto T., Kawamura Y.L., Sakka T., Ogata
  148. Y.H. Electrodeposition of Noble Metals into Ordered Macropores in p-Type Silicon // J. Electrochem. Soc. 2008. V. 155- № 6. P. D443-D448.
  149. Kobayashi K., Harraz F.A., Izuo S., Sakka T., Ogata Y. H- Microrod and Microtube Formation by Electrodeposition of Metal into Ordered Macropores Prepared in p-Type Silicon //J. Electrochem. Soc. 2006. V. 153, № 4. P. C218-G222.
  150. Harraz F.A., Kamada K., Sasano J., Izuo S., Sakka T., Ogata Y.H. Pore filling of macropores prepared in p-type silicon by copper deposition // phys. stat. sol. (a). 2005. V. 202, № 8. P. 1683−1687.
  151. Sato H., Homma T., Mori K., Osaka T., Shoji S. Electrochemical: formation process of Si macropore and metal filling for high aspect ratio metal microstructure using single electrolyte system // Electrochemistry. 2005. V. 73, № 4. P. 2 752 781
  152. Fang C., Foca E., Sirbu L., Garstensen J., Foil Hi, Tiginyanu I.M. Formation of metal wire arrays via electrodeposition in pores of Si, Ge and III-V semiconductors // phys. stat. sol. (a). 2007. V. 204, № 5. P. 1388−1393.
  153. Fang C., Foca E., Xu S., Carstensen J., Foil H. Deep Silicon Macropores Filled with Copper by Electrodeposition // J. Electrochem. Soc. 2007. V. 154, № 1. P. D45-D49.
  154. Jeske M., Schultze J.W., Thonissen M., Mtinder H. Electrodeposition of metals into porous, silicon // Thin Solid Films. 1995. V. 255, № 1−2. P. 63−66.
  155. Herino R., Jan P., Bomchil G. Nickel Plating on Porous Silicon // J. Electro-chem*. Soc. 1985- V. 132, № l-O'i P. 2513−2514-
  156. Fukami K., Tanaka Y., Chourou M.L., Sakka T., Ogata Y.H. Filling of meso-porous silicon with copper by electrodeposition from an aqueous solution // Elec-trochimica Acta. 2009. V. 54, № 8. P. 2197−2202.
  157. Ronkel F., Schultze J.W., Arens-Fischer R. Electrical contact to porous siliconby electrodeposition of iron // Thin Solid Films. 1996. V. 276, № 1−2. P. 40−43. '
  158. Brown D., Clarke J.H.R. Molecular dynamics simulation of a model reverse micelle // The Journal of Physical Chemistry. 1988. V. 92, № 10. P. 2881−2888.
  159. Nevidimov A.V., Razumov V.F. Molecular dynamics simulations of an AOT reverse micelles self-assembly // Molecular Physics. 2009. V. 107, № 20. P. 2169−2180.
  160. A.A. Жидкостная хроматография мицеллярных растворов наноча-стиц металлов. М., 2009. 21 С.
  161. А.А., Ларионов O.F., Кезиков А. Н., Белякова Л. Д. Исследование стабильных наночастиц палладия хроматографическим и спектрофотомет-рическим методами // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6. С. 265−2721
  162. А.А., Кезиков А. Н. Оптические и адсорбционные свойства стабильных наночастиц палладия // Материалы X Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в промышленности России». 2004. С. 178−182.
  163. Faeder J., Ladanyi В.М. Molecular Dynamics Simulations of the Interior of Aqueous Reverse Micelles // The Journal of Physical Chemistry B. 2000. V. 104, № 5. P. 1033−1046.
  164. Faeder J., Ladanyi B.M. Solvation Dynamics in Aqueous Reverse Micelles: A Computer Simulation Study // The Journal of Physical Chemistry B. 2001. V. 105, № 45. P. 11 148−11 158.
  165. E.M., Ревина А. А. Оптические свойства и размеры наночастиц серебра в мицеллярных растворах // Коллоидный журнал. 2002. Т. 64, № 3. С. 334−345.
  166. Д.А., Горностаева С. В., Ревина А. А., Ермаков В. И. О форме линий оптических спектров поглощения наночастиц серебра, полученных в обратных мицеллах радиационно-химическим методом // Исследовано в России. 2006. Т. 9. С. 2012−2017.
  167. Н.А., Гаврин С. С., Танасюк Д. А., Ермаков В. И., Ревина А.А.
  168. Синтез и контроль размеров наночастиц палладия в. жидкой фазе и в адсор-: бированном состоянии // ЖНХ. 2010. Т. 55, № 2. С. 210−214.
  169. Д.С., Гаврин С. С., Яштулов H.A. Микромощные источники тока // Сб. тезисов научной сессии МИФИ-2009. 2009. С. 30−31.
  170. С.С., Яштулов H.A., Ревина A.A. Корреляция размерных параметров: наночастиц палладия в жидкой и твердой фазах // XTV Международная конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». 2008. Т. 3: С. 45- 46.
  171. Е.Ю., Гаврин С. С., Ревина A.A., Яштулов H.A. Создание на-нокомпозитного электрода на основе пористого кремния // Сб. трудов Первого Международного Форума по нанотехнологиям «Функциональные материалы для энергетики». 2008. С. 129−131.
  172. С.С., Яштулов H.A., Ревина A.A. Наноэлектрокатализаторы на основе пористого кремния // ХПГ Международная конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». 2007. Т. 3. С. 45- 46.
  173. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E., Bomben K.D. Handbook of X-ray Pho-toelectron Spectroscopy / Perkin-Elmer Corp., 1992. 261 C.
  174. Н.А., Гаврин! С.С., Лабунов В. А., Ревина А. А. Пористый кремний-как каталитическая наноматрица для. микромощных источников^ тока //f Нано- и микросистемная’техника. 2008. № 81 С. 20−23.I
  175. С.С., Яштулов Н. А. Нанопористые композитные катализаторы для микромощных источников тока // Наноиндустрия. 2007. № 2. С. 36−39.
  176. Trakhtenberg L. Physico-chemical phenomena in thin films and at solid surfaces. 1ый изд. Oxford: Academic Press, 2007. 800 P.
  177. В .Я., Квантовые ямы, нити, точки: Что это такое? // Соро-совский Образовательный Журнал. 1997. № 5. С. 80−86.
  178. В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. № 10. С. 92−98.
  179. B.B., Подловчешсо Б. И. О кинетике электрохимического восстановления поверхностных окислов платины // Электрохимия. 1967. Т. 3. С. 1131−1135.
  180. Harrington D.A. Simulation of anodic Pt oxide growth // Journal of Electroana-lytical Chemistry. 1997. V. 420, № i2. P. 101−109.
  181. Conway B.E. Electrochemical oxide film formation at noble metals as a surface-chemical process // Progress in Surface Science. 1995. V. 49, № 4. P. 331 452.
  182. Drazic D.M., Tripkovic A.V., Popovic K.D., Lovic J.D. Kinetic and mechanistic study of hydroxyl ion electrosorption at the Pt (lll) surface in alkaline media //Journal of Electroanalytical Chemistry. 1999. V. 466, № 2. P. 155−164.
  183. Zhou Y., Liu J., Ye J., Zou Z., Ye J., Gu J., Yu Т., Yang A. Poisoning and regeneration of Pd catalyst in direct formic acid fuel cell // Electrochimica Acta. 2010. V. 55, № 17. P. 5024−5027.
  184. Chen F., Chang M., Lin M. Analysis of membraneless formic acid microfuel cell using a planar microchannel // Electrochimica Acta. 2007. V. 52, № 7. P. 2506−2514.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?