بررسی تاثیر زیر پایه هاي مختلف کربنی بر عملکرد الکتروشیمیایی پیل سوختی دما پایین پلیمري

دانلود فایل  بررسی تاثیر زیر پایه هاي مختلف کربنی بر عملکرد الکتروشیمیایی پیل سوختی دما پایین پلیمري
در قالب فایل word و متشکل از 11 صفحه قابل ویرایش ؛

بخشی از محتوا ::
مقدمه
جایگزینی سیستمهاي سنتی و قدیمی توسط پیلهاي سوختی از سالهاي گذشته مورد توجه قرار گرفته است که در میان انـواع مختلف پیلهاي سوختی، سیستمهاي دما پایین بدلیل پیچیدگیهاي موجود در سیستمهاي دما بالا بسیار قابل توجه هستند. امـا استفاده از سیستمهاي دما پایین مستلزم مدیریت مناسب آب و استفاده از کاتالیزورهاي بسیار موثرتري است .[3-1]

مواد متخلخل با شبکه ساختاري منظم سه بعدي از اهمیت تکنولوژیکی بالایی برخوردار هستند و از آنها بعنوان کاتالیزور، زیـر پایـه، جاذب، خازنهاي دو لایهاي و مواد ذخیره کننده هیدروژن استفاده میشود .[4] این مـواد بـا فرآینـد قـالبگیري و سـپس از طریـق کربونیزاسیون در تخلخلهاي قالبگیر و سپس خروج قالبگیر بدست میآید. در این سیستمها کاتالیزورهاي پایه کربنی عامـل ایجـاد ارتباط بین نانوذرات فلزي هستند معمولاًو این کاتالیزورها از پایههاي کربنتی عاملدار شده وسط فلز پلاتین ساخته شدهانـد. یـراًاخ استفاده از کربنهاي مزوپور منظم با سطح ویژه بالا که پایههاي مناسبی براي پخش کردن نانو ذرات پلاتین هـستند، مـورد توجـه قرار گرفتهاند. الکتروکاتالیستهاي مورد استفاده در پیلهاي سوختی باید داراي خصوصیات سطح ویژه بـالا جهـت دیـسپرز کـردن ذرات فلزي کاتالیزوري، هدایت الکتریکی بالا جهت ایجاد مسیرهاي الکتریکی، تخلخلهاي مزوپور براي نفوذ راحت مواد واکنـشگر و سپس محصولات و در نهایت نیز توانایی جابجایی آب جهت خروج آب ایجاد شده در کاتد را داشته باشند .[5]

علیرغم وجود کلیه مزایاي فوق در سیستمهاي مزوپور، یکی از معضلات این سیستمها، هدایت الکتریکینسبتاً پایین آنهاست که این مشکل باعث افت راندمان الکتروشیمیایی پیل میشود 2] و 4 و .[5

لذا در جهت ارتقاء خواص الکتروشیمیایی الکتروکاتالیستهاي مورد استفاده در پیل سوختی، در ایـن تحقیـق و بـراي اولـین بـار روش جدیدي جهت عاملدار کردن کربن مزوپور با استفاده از کربن نانوتیوب چند جداره1 پیشنهاد شـده اسـت. در ایـن روش بـا استفاده از عاملدار کردن کربن مزوپور توسط اکسید فلزات انتقالی (نیکل) و سپس رشد در جا2 کـربن نـانوتیوب چنـد جـداره بـر روي مواضع کاتالیستی اکسید نیکل، کامپوزیت کربن مزوپور- کربن نانو تیوب تولید و در ضمن ارتقاء راندمان پیل، سـطح ویـژه پایه کربن مزوپور نیز حفظ می گردد.

تنها تحقیق حاضر در کشورپایهدر زمینه عاملدار کردن هاي کربنی مربوط بـه پـژوهش آقـاي دکتـر خیرمنـد و همکـارانش در اختراع ایرانی به شماره 64239 میباشد [6] که در آن پایههاي کربنی با استفاده از ترکیبات منتهی به گـروههـاي عـاملی ماننـد سولفونیک اسید،کربوکسیلیک اسید، هیدروکسیل و نظایر آنها عاملدار میشوند. از تفاوتهاي پژوهش حاضـر بـا اختـراع مـذکور تفاوت در نوع پایه استفاده شده یعنی مزوپورهاي کربنی میباشد که با برخورداري از تخلخل یکنواخت و حفـرات بزرگتـر سـطح ویژه بیشتري را در دسترس کاتالیست قرار داده و هدایت بهتر آب ایجادي در کاتد پیل سوختی را سبب می شود.