В связи с истощением природных углеводородных ресурсов в настоящее время весьма актуально стоит проблема коммерциализации топливных элементов. Являясь одними из наиболее эффективных источников энергии [1], они выделяются среди самых ожидаемых технологий для решения многих экономических и экологических проблем углеводородной экономики, находя своё применение в настоящее время в генераторах электричества, автомобилях, а также в переносных устройствах. Однако остаются нерешёнными некоторые ключевые проблемы, такие как стоимость производства. Например, в топливных элементах, работающих на окислении спиртов, выбор катализатора на основе палладия и платины осложняется их высокой стоимостью [2], и в качестве альтернативы могут служить гибридные катализаторы.
В связи с этим возникает необходимость подобрать наиболее эффективный и устойчивый катализатор, легко наносящийся на поверхность электрода, который при этом будет характеризоваться низкой стоимостью и сложностью получения. В качестве такого катализатора в данной работе предлагается композитный материал, полученный на основе продуктов гидролиза полимерных плёнок комплексов никеля и меди, являющихся матрицами для осаждения в них наночастиц палладия. Исследуется каталитическая активность данных материалов в отношении реакций окисления метанола и этанола и восстановления кислорода, с учётом полученных данных выбирается лучший катализатор и на его основе создаётся макет топливного элемента.
Был разработан метод синтеза композитных материалов на основе наночастиц палладия с продуктами гидролиза полимерных плёнок NiSalen и CuSalen. Исследованы их свойства и продемонстрирована каталитическая активность в отношении реакций окисления метанола и этанола и восстановления кислорода. На базе полученных данных был выбран наилучший катализатор и на его основе собран макет топливного элемента, продемонстрирована эффективность катализатора и его стабильность.
