پژوهشگران دانشگاه مازندران نانو کامپوزیت پلیمری را تولید کردند که می‌توان از آن به ‌منظور بهبود عملکرد و کاهش قیمت تمام‌شده‌ پیل‌های سوختی بهره برد.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، حسین رستمی مال خلیفه، دانشجوی دکترای دانشگاه مازندران و از محققان طرح اظهار کرد: پیل‌های سوختی الکلی به دلیل بازدهی بالا در تبدیل انرژی، دمای واکنش پایین و توانایی در تولید حجم وسیعی از انرژی، یکی از انتخاب‌های جالب ‌توجه به ‌عنوان منبع انرژی در صنایع حمل‌ونقل به شمار می‌روند.

وی افزود در بین انواع مختلف پیل‌های سوختی الکلی، پیل‌های سوختی اتانولی و متانولی به دلیل دسترسی آسان، سادگی واکنش و حمل‌ ونقل و نگهداری ساده‌ سوخت مصرفی آنها بسیار مورد توجه واقع شده‌اند. از طرفی در پیل‌های سوختی از فلز گران‌بهای پلاتین به ‌عنوان الکترود استفاده می‌شود که موجب افزایش هزینه‌ تولید این نوع پیل‌ها شده است.

رستمی مال خلیفه گفت:‌ با توجه به منابع محدود فلز گران‌بهای پلاتین و افزایش روزافزون استفاده از آن در صنایع مختلف، رشد و تجاری‌ سازی پیل‌های سوختی با مشکل مواجه شده است. از این ‌رو تحقیقات بسیاری بر روی اصلاح کاتالیست‌های تسریع‌کننده‌ واکنش اکسیداسیون الکل‌ها به‌ منظور بهبود عملکرد پیل‌های سوختی صورت گرفته است.

وی خاطرنشان کرد: در این طرح پژوهشی روش ساده و ارزان به ‌منظور افزایش کارایی کاتالیست تجاری پلاتین/کربن ارائه کردیم.

این محقق از کاهش هزینه‌ تولید پیل سوختی و کمک به تجاری ‌سازی آنها و همچنین افزایش پایداری و فعالیت کاتالیستی پلاتین/کربن به ‌عنوان مزایای اصلی این محصول ذکر کرد.

وی با تاکید بر این که در این تحقیق اقدام به سنتز و ارزیابی یک نانوکامپوزیت کاتالیستی متشکل از پلی پارافنیلن ‌دی آمین به‌ عنوان فاز زمینه و نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم به‌ عنوان فاز پرکننده شد، اظهار کرد: با اضافه کردن این نانوکامپوزیت به کاتالیست پلاتین/کربن، هدایت یونی، فعالیت کاتالیتی و خواص مکانیکی کاتالیست پلاتین/کربن بهبود یافت.

رستمی مال خلیفه، به نحوه سنتز و ارزیابی این نانوکامپوزیت اشاره کرد و افزود: برای این منظور ابتدا نانو کامپوزیت پلی (پارافین دی آمین/تیتانیوم اکسید) به روش پلیمریزاسیون درجا سنتز شد و مورفولوژی و خواص ساختاری آن به‌وسیله‌ میکروسکوپ الکترونی و روش‌های FTIR و XRD مورد مطالعه قرار گرفت و در گام بعد، نانوکامپوزیت سنتز شده به نانوکاتالیست تجاری پلاتین/کربن اضافه شد و در نهایت کاتالیست اصلاح شده به ‌عنوان آند پیل سوختی به ‌منظور اکسایش متانول و اتانول در محیط‌های قلیایی مورد استفاده قرار گرفت و عملکرد آن ارزیابی شد.

مجری طرح با اشاره به نتایج کسب شده، یادآور شد: بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، استفاده از نانوکامپوزیت سنتز شده درون لایه‌ کاتالیست پلاتین/کربن موجب افزایش فعالیت کاتالیتی الکترود در اکسایش متانول و اتانول می‌شود. همچنین اضافه شدن این نانوکامپوزیت، از کاهش کارایی کاتالیست که به سبب جذب محصولات جانبی واکنش اکسیداسیون از جمله کربن منواکسید بر روی کاتالیست صورت می‌گیرد، جلوگیری به عمل می‌آورد.

نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های پروفسور عباسعلی رستمی و دکتر عبدالله عمرانی از اعضای هیأت علمی دانشگاه مازندران و حسین رستمی مال خلیفه دانشجوی دکترای این دانشگاه است، در مجله‌ Electrochimica Acta به چاپ رسیده است.

انتهای پیام