Thesis - RWTH Aachen University

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1 Allgemeine Einleitung und Problemstellung
Methanol ist unter den Bedingungen der Brennstoffzelle stark korrosiv. Deshalb wird in
der Literatur auch die Oxidation von Kohlenwasserstoffen diskutiert [6].
In Gleichung 1.4 ist die Anodenreaktion der elektrochemischen Umsetzung von Methanol
dargestellt:
CH3OH + H2O CO2 + 6H + + 6e -
Gl. 1.4
Die Dehydrierung des Methanols findet in mehreren Stufen statt. Die folgenden
Oberflächenspezies werden in der Literatur diskutiert (Gl.1.5– Gl. 1.9) [14]:
Pt + CH3OH Pt-(CH3OH)ads Gl. 1.5
Pt-(CH3OH)ads
Pt-(CH3O)ads + H + + e -
Gl. 1.6
Pt-(CH3O)ads
Pt-(CH2O)ads + H + + e -
Gl. 1.7
Pt-(CH2O)ads Pt-(CHO)ads + H + + e -
Gl. 1.8
Pt-(CHO)ads Pt-(CO)ads + H + + e -
Gl. 1.9
Dabei findet nach der Adsorption von Methanol auf der Platinoberfläche eine schrittweise
Dehydrierung bis zu einer adsorbierten CO-Spezies statt. Diese führt wie bei der PEMFC zu
einer Vergiftung des Katalysators. Anders als bei der mit Reformat-H2 betriebenen
Brennstoffzelle entsteht hier das Katalysatorgift in-situ in molaren Mengen, wodurch die
Ansprüche an den Katalysator stark steigen.
Der Mechanismus der CO-Entfernung von Pt über das Zweitmetall wird in Kapitel 5
ausführlich diskutiert.