Yogesh Kumar kaitseb doktoritööd „M-N4 makrotsüklilised katalüsaatorid hapniku redutseerumis- ja eraldumisreaktsiooni elektrokatalüüsiks“

21. detsember kell 10.15 kaitseb Yogesh Kumar keemia erialal doktoritööd „M-N4 macrocycle-based catalysts for electrocatalysis of oxygen reduction and oxygen evolution“ („M-N4 makrotsüklilised katalüsaatorid hapniku redutseerumis- ja eraldumisreaktsiooni elektrokatalüüsiks“).

Juhendajad:

professor Kaido Tammeveski, Tartu Ülikool
Elo Kibena-Põldsepp, Tartu Ülikool
Srinu Akula, Tartu Ülikool

Oponent:

Justus Masa, Max Plancki Keemilise Ökoloogia Instituut (Saksamaa)

Kokkuvõte

Bifunktsionaalsed katalüsaatormaterjalid on vajalikud koostisosad mitmesugustes elektrokeemilistes seadmetes, kus nad elektrokatalüüsivad hapniku redutseerimisreaktsiooni ja hapniku eraldumisreaktsiooni. Need reaktsioonid toimuvad mitmetes elektrokeemilistes energia muundamise ja salvestamise tehnoloogiates, näiteks kütuseelementides, metall-õhk akudes ja elektrolüüserites, mis võimaldavad üleminekut fossiilkütustel põhinevatelt energiasüsteemidelt. Doktoritöö eesmärk oli uurida siirdemetallidel põhinevate materjalide bifunktsionaalseid elektrokatalüütilisi omadusi hapniku redutseerimis- ja eraldumisreaktsioonil. Katalüsaatormaterjalidena kasutati bimetalseid ftalotsüaniinidega dopeeritud süsiniknanotorusid ja teisi süsiniknanomaterjale ning ka polümeersetel võrgustikel põhinevaid siirdemetallidega dopeeritud materjale. Uuringute põhiline fookus oli hapniku redutseerimis- ja eraldumisreaktsiooni elektrokatalüütilist aktiivsust määravate tegurite väljaselgitamine, et leida materjalide struktuuri ja omaduste vahelisi seoseid ning arendada veelgi paremaid katalüsaatoreid. Neid materjale kasutati katoodkatalüsaatorina anioonvahetusmembraaniga kütuseelementides ja õhuelektroodina tsink-õhk akudes, kus need näitasid suurepärast jõudlust ja mõnedki neist ületasid kommertsiaalsete väärismetallkatalüsaatoritega saadud jõudluse. Doktoritöö raames tehtud laiahaardelised uuringud ulatusid uudsete katalüsaatormaterjalide sünteesist kuni nende elektrokeemiliste omaduste süvaanalüüsini, andes seega olulise panuse elektrokatalüüsi valdkonnale.

Kaitsmist saab jälgida ka Teamsis.