Akmal Kosimov kaitseb doktoritööd „Template-assisted Mechanosynthesis (TAMS) for the production of bifunctional transition metal-based catalysts“

29. augustil kell 15.15 kaitseb Akmal Kosimov doktoritööd „Template-assisted Mechanosynthesis (TAMS) for the production of bifunctional transition metal-based catalysts“ („Malli abil mehhanokeemilise sünteesi meetod (TAMS) bifunktsionaalsete siirdemetallikatalüsaatorite tootmiseks“). 

Juhendaja:
kaasprofessor Nadežda Kongi, Tartu Ülikool

Oponent:
professor Elena Baranova, Ottawa Ülikool (Kanada)

Kokkuvõte
Doktoritöös uuriti bifunktsionaalsete siirdemetallipõhiste katalüsaatorite väljatöötamist, kasutades uudset malli abiga mehhanokeemilist sünteesimeetodit (TAMS). Doktoritöö eesmärk oli optimeerida katalüsaatormaterjale tsink-õhk-akude jaoks, millel on kõrge energiatihedus, kuid madal võimsustihedus ja piiratud stabiilsus, mis on tingitud aeglasest hapniku redutseerumisest ja eraldumise reaktsioonidest (ORR/OER). Uurimistöö keskendub koobalti-, raua- ja niklipõhiste katalüsaatorite sünteesimisele ja iseloomustamisele. Kiire pürolüüsiga täiustatud TAMS tasakaalustab ORR-aktiivseid üheaatomi/lämmastiku tsentreid ja OER-aktiivseid nanoosakesi, suurendades oluliselt katalüsaatori jõudlust. Täiustatud TAMS-protokoll annab suurema poorsuse ja parema elektrokeemilise aktiivsusega katalüsaatorid. TAMS-ist saadud katalüsaatorid näitasid paremat bifunktsionaalset ORR/OER aktiivsust ja suuremat eripinda, parandades aktiivsete tsentrite juurdepääsetavust ja katalüütilist efektiivsust. Materjalid edestasid kaubanduslikke plaatinarühma metallkatalüsaatoreid oma võimsustiheduse ja tsink-õhk akude pikaajalise stabiilsuse poolest. Väljatöötatud TAMS-i metoodika on säästlikum ja kulutõhusam, nõudes vähem energiat ja aega ilma mürgiseid jäätmeid tekitamata. See doktoritöö edendab elektrokeemilise energia salvestamise valdkonda, pakkudes meetodit suure jõudlusega ja jätkusuutlike katalüsaatorite tootmiseks metall-õhk-akude jaoks.