Untersuchung der Adsorption von Phosphorsäure an Platinoberflächen bei erhöhter Temperatur mittels IR Spektroskopie kombiniert mit elektrochemischen Methoden

• Antragstellerin: Dr. Martina Nullmeier
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233068065

Ziel dieses Vorhabens ist ein detailliertes Verständnis der Adsorption von Phosphorsäure und anderen Phosphatspezies auf Platinoberflächen bei erhöhter Temperatur zu erlangen. Hierzu sollen spektroelektrochemische Untersuchungen durchgeführt werden, die Aufschluss über den Zustand der adsorbierten Spezies, wie Adsorptionsgeometrie und den vorliegenden Protonierungsgrad, in verschiedenen Potential- und Temperaturbereichen geben können. Diese Informationen sind für das Verständnis der Sauerstoffreduktion an Platinkatalysatoren der Kathode in der Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle von Bedeutung. Die Sauerstoffreduktion wird durch die Blockade elektrochemisch aktiver Flächen durch adsorbierte Phosphorsäure gehemmt.Es soll eine Methode etabliert werden, um durch den Einsatz der oberflächensensitiven nicht-invasiven Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie die adsorbierte Phosphorsäure potentialabhängig bei unterschiedlichen Temperaturen zu untersuchen. Durch Verwendung einer Potentialmodulationstechnik, subtractively normalized interfacial fourier transform infrared spectroscopy (SNIFTIRS), werden Spektren erhalten, die den Unterschied zwischen zwei Potentialen darstellen. Hierzu wird als Referenzwert die Oberfläche ohne adsorbierte Phosphorsäure verwendet, um die Veränderungen nach der Adsorption zu detektieren. Durch diese Messungen kann die Hemmung der Sauerstoffreduktionsreaktion in Abhängigkeit von der Temperatur besser verstanden werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen