Membrane na osnovi grafena za uporabo v etanolnih gorivnih celicahKozamernik, Mark (Avtor) Genorio, Boštjan (Mentor) grafenetanolgorivne celicemembranaionska prevodnostGrafen je stabilen 2-D material z izjemnimi lastnostmi, kot so dobra mehanska obstojnost, visoka električna in termična prevodnost. Potencialno se ga lahko uporablja v katalitskih procesih, polimernih nanokompozitih in elektrokemijskih napravah, kot so: superkondenzatorji, baterije, sončne in gorivne celice. Pričakuje se, da bodo gorivne celice postale tehnologija prihodnosti, predvsem za pretvorbo energije. Med raznimi vrstami gorivnih celic se etanolnim gorivnim celicam posveča veliko pozornosti zaradi enostavne dostopnosti etanola, varnega skladiščenja in uporabe relativno poceni ter neplemenitih kovinskih katalizatorjev. Ključni sestavni del gorivnih celic predstavlja ionska izmenjevalna membrana, ki zagotavlja ionsko prevodnost ter deluje kot separator med anodo in katodo. Komercializacija etanolnih gorivnih celic je trenutno še vedno omejena zaradi počasne kinetike anodnih elektrokemijskih reakcij in prehajanja etanola skozi membrano. V ta namen je potrebno razviti nove membrane z izboljšanimi lastnostmi. V okviru magistrskega dela sem preko kemijskih postopkov iz večstenskih ogljikovih nanocevk (MWCNT) uspešno pripravil derivate grafena. S pomočjo karakterizacijskih metod, kot so vrstična elektronska mikroskopija (SEM), elementni analizi (CHN in EDS) ter analiza specifične površine (BET), sem analiziral lastnosti dobljenih materialov. Z uvajanjem grafena dopiranega z dušikom (N-grafen) v hitozan so bile izdelane kompozitne membrane z izboljšanimi lastnostmi. Z namenom merjenja električne upornosti membran sem razvil in testiral ustrezno elektrokemijsko celico. Ionsko prevodnost membran sem določil z metodo elektrokemijske impedančne spektroskopije (EIS). Ugotovil sem, da so največji potencial izkazale membrane z 0,04 ut. % N-grafena, saj so dosegle najvišje vrednosti ionske prevodnosti.20212021-09-16 17:05:02Magistrsko delo/naloga130627sl