تهیه الکتروکاتالیست های آندی بر پایه نانوذرات پالادیم بر روی بسترهای مختلف و بررسی عملکرد آن ها در اکسایش الکل به عنوان سوخت در پیل سوختی الکلی قلیایی مستقیم

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: دکتری

عنوان: Title: تهیه الکتروکاتالیست های آندی بر پایه نانوذرات پالادیم بر روی بسترهای مختلف و بررسی عملکرد آن ها در اکسایش الکل به عنوان سوخت در پیل سوختی الکلی قلیایی مستقیم

ارائه دهنده: Provider: وحیده مظفری

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر جلال بصیری پارسا

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: داور داخلی: دکتر جواد صاین، دانشگاه بوعلی سینا - داوران خارجی: دکتر محمدحسین رسولی فرد، دانشگاه زنجان، دکتر سید علی حسینی، دانشگاه ارومیه

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: شنبه 11 بهمن 1399 ساعت 10 صبح

مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر 2 دانشکده شیمی

چکیده: Abstract: بسترهای کاتالیستی، به عنوان یکی از اجزای کلیدی مهم، نقش مهمی در عملکرد، پایداری و تجاری¬سازی پیل¬های سوختی ایفا می¬کنند. در واقع، فعالیت الکتروشیمیایی و پایداری کاتالیست به اندازه ذرات کاتالیست و پراکندگی آن¬ها در بستر بستگی دارد. هدف کار پژوهشی حاضر تهیه بسترهای کامپوزیتی جدید مبتنی بر پلیمر رسانا و اکسید فلزات برای کاتالیست پالادیم و بررسی کاربرد آن‌ها در اکسایش اتانول به عنوان سوخت در پیل سوختی الکلی قلیایی مستقیم می¬باشد. در این راستا طی دو کار پژوهشی، بسترهای کامپوزیتی مختلف به روش ترسیب الکتروشیمیایی با اعمال پتانسیل یا جریان ثابت بر روی الکترود توری تیتانیومی تهیه¬شدند. در کار پژوهشی اول از پلی¬آنیلین، با توجه به ویژگی های منحصر به فرد آن، نظیر رسانایی خوب، ارزان قیمت بودن و چسبندگی مناسب به عنوان بستر کاتالیست پالادیم استفاده شد. به-منظور بهبود خواص بستر کاتالیست، نانولوله¬های کربنی چند¬دیواره و نانوذرات اکسید قلع به ساختار بستر پلیمری اضافه شدند. بر اساس نتایج حاصل از بررسی¬های الکتروشیمیایی، کاتالیست با بستر نانوکامپوزیت سه¬تایی پلی‌آنیلین/ نانولوله‌های کربنی چند¬دیواره/ نانوذرات اکسیدقلع بالاترین ناحیه سطح فعال الکتروشیمیایی (m2.g-1 27/26)، بالاترین فعالیت کاتالیستی در اکسایش اتانول (با چگالی جریان mA.cm-2 1/64 و پتانسیل آغازی 725/0- ولت) و بیشترین مقاومت در برابر مسمومیت حدواسط مونوکسیدکربن را دارا می¬باشد. در کار پژوهشی دوم، بسترهای اکسید نیکل و اکسید نیکل دوپ شده با کبالت و مس به عنوان بستر کاتالیست پالادیم تهیه شدند و عملکرد آن¬ها به منظور اکسایش الکتروشیمیایی اتانول با کاتالیست پالادیم قرار گرفته بر روی توری تیتانیومی مقایسه شد. بر اساس نتایج به-دست آمده، کاتالیست با بستر اکسید نیکل دوپ شده با مس دارای بیشترین ناحیه سطح فعال الکتروشیمیایی ( m2.g-1 02/16)، بالاترین فعالیت کاتالیستی در اکسایش اتانول ( با چگالی جریان mA.cm-2 54/62، پتانسیل پیک 2/0- ولت و پتانسیل آغازی 54/0- ولت) و بهترین فعالیت در اکسایش حد واسط مونوکسیدکربن جذب¬شده بر سطح پالادیم (با چگالی جریان mA.cm-2 49/4 و پتانسیل پیک 25/0- ولت) می¬باشد. بستر اکسید نیکل دوپ شده باکبالت و مس برهمکنش قوی-تری با نانوذرات پالادیم برقرار کرده و موجب افزایش پایداری الکتروشیمیایی این کاتالیست¬ها می¬گردد.

فایل: ّFile: تنزيل فایل