عنوان
|
کاهش مسمومیت در آند پیل های سوختی الکلی با استفاده از کامپوزیت اکسید فلز با فلزات واسطه و کامپوزیت پلیمر هادی با فلزات واسطه
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
اکسایش اتانول، الکتروکاتالیزگر دوفلزی نقره-پالادیم، پلی آنیلین، روی اکسید، اثر ضد مسمومیت، پارچه کربنی، کربن شیشه ای، آند پیل سوختی
|
چکیده
|
امروزه با افزایش مصرف سوخت های فسیلی و کاهش منابع آن ها در زمین و نیز آلودگی هوای ناشی از مصرف این گونه سوخت ها، موجب شده است توجه زیادی به سمت انرژی های تجدیدپذیر معطوف شود. از جمله منابع انرژی تجدیدپذیر پیل های سوختی می باشد. در میان پیل های سوختی نیز پیل های سوختی الکلی به دلیل قابلیت مینیاتور شدن و نیز کارکرد در دماهای پایین، بسیار مورد توجه می باشند. پیل های سوختی الکلی با چالش هایی مواجه می باشند که یک چالش عمده آن ها گران بودن کاتالیزگر های مورد استفاده رایج (مانند پلاتین و پالادیم) می باشد و چالش دیگر مسمومیت لایه کاتالیزگر با محصولات ناشی از اکسایش الکل بر روی آن های می باشد. لذا تلاش هایی زیادی درحال انجام می باشد که اولاً مقدار مصرف کاتالیزگر کاهش یابد و دوم این که مسمومیت آن ها حذف یا کمینه شود. در این رساله به بررسی راهکارهایی برای کاهش مصرف کاتالیزگر و مسمومیت آن ها پرداخته شده است. در قسمت اول اثر پلیمر رسانای پلی آنیلین (PANI) به عنوان ماده کاهنده مسمومیت لایه کاتالیزگر دوفلزی نقره-پالادیم مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا این پلیمر بر روی کربن شیشه ای به روش ولتامتری چرخه ای در محلول سولفوریک اسید محتوی مونومر آنیلین نشانده شد. سپس کاتالیزگر دوفلزی نقره-پالادیم بر روی پلی آنیلین در جریان ثابت (کرنوپتانسومتری) نشانده شد. این الکترود توسط روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و پلاسمای جفت شده القایی (ICP) مشخصه یابی شد. سپس کارایی آن در واکنش اکسایش اتانول (EOR) در محیط قلیایی توسط روشهای مختلف الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای (CV)، کرنوآمپرومتری (CA) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی قرار گرفت. شرایط مختلفی همچون جریان نشانش، زمان نشانش، نسبت مولی نقره به پالادیم و ضخامت لایه پلیمر بهینه سازی شد و بعد از انتخاب شرایط بهینه، جهت کاربردی تر نمودن آند پیشنهادی از زیر لایه پارچه کربنی استفاده شد. پارچه کربنی به عنوان زیرلایه ای رسانا، سه بعدی و مقاومِ شیمیایی برای نشانش کامپوزیتی از پلی آنیلین-نقره-پالادیم به کار برده شد. در این روش نشانش لایه کامپوزیت با کمی تغییر همچون نشانش بر روی کربن شیشه ای انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که وجود نقره در کنار پالادیم می تواند باعث افزایش راندمان اکسایش اتانول
|
پژوهشگران
|
امیرعباس رفعتی (استاد راهنما)، زهرا نودهی (دانشجو)، علی غفاری نژاد (استاد مشاور)
|