Modeling and experimental validation of CO heterogeneous chemistry and electrochemistry in solid oxide fuel cells [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Vitaliy Yurkiv

INAUGURAL – DISSERTATION zur Erlangung der Doktorwürde der Naturwissenschaftlich-Mathematischen Gesamtfakultät der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Vorgelegt von Master of Chemical Science Vitaliy Yurkiv aus: Dolyna, Ukraine Tag der mündlichen Prüfung: 17.12.2010 Modeling and experimental validation of CO heterogeneous chemistry and electrochemistry in solid oxide fuel cells Gutachter: apl. Prof. Dr. Hans-Robert Volpp, PCI, Heidelberg Priv.-Doz. Dr. Wolfgang G. Bessler, DLR, Stuttgart Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden experimentelle und numerische Untersuchungen zur heterogen katalysierten und elektrochemischen Oxidation von CO an Anodensystemen (bestehend aus Nickel und yttriumdotiertem Zirkoniumdioxid, YSZ) von Festoxidbrennstoffzellen (engl. Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs) ausgeführt, um den mikroskopischen Mechanismus der an der CO/CO –Gasphase/Ni-Elektrode/YSZ-Elektrolyt-2Dreiphasen-Grenzfläche ablaufenden Ladungsübertragungsreaktion aufzuklären. Temperatur-programmierte Desorptionsmessungen (TPD) und Temperaturprogrammierte Reaktionsmessungen (TPR) sowie Dichtefunktionaltheorierechnungen wurden ausgeführt, um adsorptions-, desorptions- und reaktionskinetische sowie thermodynamische Daten für die CO/CO /Ni- und CO/CO /YSZ-Reaktionssysteme zu erhalten.