|
عنوان
|
بهینه سازی الکترود کاتد پیل سوختی پلیمری با اسـتفاده از اتمسفر کاهشی گاز هیدروژن
|
|
نوع پژوهش
|
طرح پژوهشی خاتمه‌یافته
|
|
کلیدواژه‌ها
|
نانولوله های کربنی،الکتروکاتالیست، پلاتین، گاز هیدروژن، پیل سوختی پلیمری.
|
|
چکیده
|
امروزه نانولوله های کربنی به دلیل خصوصیات فوق العاده الکتریکی، مکانیکی و حرارتی توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. یکی از کاربردهای روزافزون نانولوله ها استفاده از آنها به عنوان بستر کاتالیستی در الکترود پیل سوختی پلیمری می باشد. در سال های اخیر پیل های سوختی پلیمری با قابلیت تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از آنجا که سرعت واکنش احیای اکسیژن در این پیل ها به شدت آهسته است استفاده از کاتالیست پلاتین در آن ها ضروری است. از آنجایی که پلاتین از عناصر کمیاب و گرانبهاست قیمت بالای آن یکی از موانع جدی در راه تجاری-سازی این نوع پیل ها به شمار می رود. در این راستا انتخاب نانولوله های کربنی به عنوان لایه بستر کاتالیست، به دلیل مساحت سطح ویژه زیاد، نسبت طول به قطر بالا و رسانایی الکتریکی فوق العاده، سبب افزایش بهره وری کاتالیست پلاتین بدون افزایش مقدار مصرفی آن می شود. پس از سنتز نانولوله ها بر روی بستر کربنی و عامل دارسازی آن ها،کاتالیست پلاتین با استفاده از روش کاهش اتیلن گلیکول بر روی آن بارگذاری شد. در نهایت به منظور کاهش بیشتر نانوذرات اکسید پلاتین به نانوذرات پلاتین، الکترود اصلاح شده تحت شارش اتمسفر کاهشی گاز هیدروژن قرار گرفت. فعالیت الکتروکاتالیستی الکترودهای اصلاح شده با استفاده از آنالیز تست نیم سل که شبیه ساز بخش کاتدی پیل سوختی پلیمری است مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عملکرد الکترود اصلاح شده با استفاده از فرایند تکمیلی کاهش تحت شارش هیدروژن با افزایش بهره وری کاتالیست پلاتین باعث افزایش ماکزیمم چگالی توان به مقدار شده است.
|
|
پژوهشگران
|
هاجر رجایی لیتکوهی (نفر اول)، مجتبی رنجبر (همکار)
|