تهيه نانوكربن دوپ شده بانيتروژن به عنوان الكتروكاتاليست عملكرد بالا براي پيل هاي سوختي الكل مستقيم

كارشناسي ارشد

چكيده با توجه به سينتيك كند واكنش اكسايش متانول در پيل‌هاي سوختي متانول مستقيم و مسموميت كاتاليست با گونه‌هاي واسطه از جمله كربن مونوكسيد، انتخاب يك كاتاليست عملكرد بالا در جهت اكسايش متانول بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق، از كاتاليست‌هاي پالاديوم و پالاديوم - كبالت بر پايه گرافن دوپ شده با نيتروژن در جهت اكسايش متانول استفاده شده است. ابتدا گرافن دوپ شده با نيتروژن با روش سولوترمال سنتز شده، سپس نانوذرات فلزي با روش كاهش پلي‌يول بر سطح گرافن دوپ ‌شده با نيتروژن ته‌نشين سازي شدند. به منظور بررسي فعاليت كاتاليستي‌، آزمون‌هاي ولتامتري چرخه‌اي و ولتامتري خطي روبشي انجام شدند و نتايج حاصل از آنها نشان داد كه جريان حاصلاز اكسايش متانول بر روي كاتاليست پالاديوم-كبالت بر پايه گرافن دوپ شده با نيتروژنmA.cm-2 33/21 است كه در مقايسه با كاتاليست پالاديوم بر همان پايه(mA.cm-2 74/19)، فعاليت كاتاليستي بيشتري در جهت اكسايش متانول از خود نشان مي‌دهد. همچنين با بررسي نتايج حاصل از آزمون كرونوآمپرومتري مشخص شد كه جريان حالت پايدار در جهت اكسايش متانول بر روي كاتاليستهاي پالاديوم و پالاديوم-كبالت بر پايه گرافن دوپ شده با نيتروژن و پالاديوم بر پايه نانولولههاي كربني، به ترتيب 79/0، 43/1 و 38/0 mA.cm-2 ميباشد كه نشان دهنده‌ي مقاومت و پايداري بيشتر كاتاليست‌ها بر پايه گرافن دوپ شده با نيتروژن در برابر مسموميت است. با تحليل نتايج حاصل از آزمون امپدانس الكتروشيميايي، مشخص شد كه كاتاليست پالاديوم-كبالتبر پايه گرافن دوپشده با نيتروژن (Ω64/3) و كاتاليست تجاري Pt/C)Ω9/2)،كمترين مقاومت انتقال بار را در مقايسه با كاتاليستهاي ديگر دارند. واژه‌هاي كليدي:پيل‌هاي سوختي متانول مستقيم، گرافن دوپ‌شده با نيتروژن، پالاديوم

186352

دانشگاه علم و صنعت ايران

جداسازي

دكتر سوسن روشن‌ضمير