کد خبر : 3912 شنبه 23 اسفند 1393 - 11:09:30
ساخت-نانوکاتالیستی-ارزان-برای-پیل‌های-سوختی-در-کشور

ساخت نانوکاتالیستی ارزان برای پیل‌های سوختی در کشور

سیناپرس: پژوهشگران دانشگاه قم، موفق به ساخت نانوکاتالیستی شده‌اند که برای استفاده در پیل‌های سوختی مناسب است؛ این نانوکاتالیست از مواد ارزان و در دسترس تهیه شده و جایگزین مناسبی برای کاتالیست‌های گران قیمت پلاتینی است.

 

 

به گزارش سرویس علمی ایسنا، دکتر علی احسانی، عضو هیأت علمی دانشگاه قم و محقق طرح اظهار کرد: در طول چند سال گذشته، مطالعات زیادی در خصوص بررسی خواص الکتروکاتالیستی فلزات گروه پلاتین و آلیاژهای آن‌ که در بسترهای پلیمری قرار گرفته‌اند، انجام شده است. اگر چه فلزاتی مانند پلاتین در اکسیداسیون متانول بسیار فعال هستند، اما بیش از حد گران بوده و برای تجاری سازی مناسب نیستند. با توجه به قیمت بالای پلاتین، در سال‌های اخیر استفاده از نیکل ارزان به عنوان کاتالیست، مطالعات بسیاری را به خود اختصاص داده است.

وی هدف اصلی این پژوهش را استفاده از کاتالیست‌های ارزان برای اکسایش متانول خواند و افزود: متانول سوخت مناسبی در سیستم‌های پیل سوختی به شمار می‌رود. در این تحقیق جهت ساخت کاتالیستی با قیمت مناسب، از کامپوزیت نیکل استفاده کردیم. لازم به توضیح است که مواد در ساختار کامپوزیتی، می‌توانند خواص بهبودیافته‌ مناسبی داشته باشند. لذا در ساخت این کاتالیست از یک پلیمر هادی مناسب که حاوی نانولوله‌های کربنی بود، به عنوان بستری برای فلز نیکل استفاده شد.

احسانی خاطرنشان کرد: بسیاری از الکترودها که یکی از اجزای ساخت آن‌ها نیکل است، می‌توانند به عنوان کاتالیست در پیل‌های سوختی استفاده شوند. لذا نتایج این طرح می‌تواند در صنایع مرتبط با انرژی‌های نو، در سیستم‌های پیل سوختی به کار گرفته شود. البته این کاتالیست در فرایندهای الکتروکاتالیستی جهت شناسایی گونه‌های زیستی و دارویی نیز قابلیت کاربرد را دارد.

احسانی در ادامه با اشاره به سایر مزایای کاتالیست ساخته شده گفت: موادی که در سنتز این نانوکامپوزیت بکار رفته در مقایسه با کاتالیست‌های مشابه، قابل دسترس و تقریباً ارزان بوده و به راحتی با روش الکتروشیمیایی قابل سنتز هستند. لذا الکتروکاتالیست‌ ساخته شده از این مواد می‌تواند جایگزین مناسبی برای کاتالیست‌های حاوی پلاتین که بسیار گران قیمت هستند، باشند.

محقق طرح تصریح کرد: همچنین مواد به کار رفته در ساخت این کاتالیست هیچ‌گونه سمیتی نداشته و الکترود نهایی تکرارپذیری بسیار مناسبی در سیستم‌های پیل سوختی از خود نشان داده است. روش سنتز الکتروشیمیایی به کار رفته نیز، بر خلاف سنتز شیمیایی، به علت استفاده نکردن از واکنشگرهای شیمیایی در فرایند اکسایش، بر طبق استانداردهای جهانی شیمی سبز است. لذا کاربرد این نانوکامپوزیت در راستای گسترش استفاده از سیستم‌های انرژی غیر فسیلی و پاک ( پیل سوختی) حائز اهمیت بسیاری خواهد بود.

احسانی درباره دلیل انتخاب پلیمر به کار رفته در ساخت این کاتالیست گفت: در این طرح از پلی تیرامین استفاده شده که یک پلیمر هادی محسوب می‌شود. این پلیمر، به عنوان یک نیمه رسانا و داشتن خواص اپتیکی مناسب می‌تواند فرایند انتقال الکترون را در واکنش‌های الکتروکاتالیستی تسریع کرده و شرایط مناسبی را جهت دستیابی به کارایی بالا، تنها با استفاده از حداقل مقدار کاتالیست فراهم کند. افزون بر این، پلی تیرامین به علت داشتن گروه آمینی به راحتی می‌تواند با گونه‌های فلزی تشکیل کمپلکس دهد. از طرفی پخش نانولوله‌های کربنی به مقدار کم در بستر پلیمر، رسانایی فیلم را افزایش داده و استحکام مکانیکی قابل ملاحظه‌ای در پلیمر ایجاد می‌کند.

نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر علی احسانی، دکتر فریدون بابایی از اعضای هیأت علمی دانشگاه قم و دکتر حمید محمدشیری، عضو هیأت علمی دانشگاه پیام نور کرمان و آمنه وزیری راد، دانش‌آموخته‌ دانشگاه پیام نور قم است، در مجله‌ ELECTROCHIMICA ACTA به چاپ رسیده است.

کلید واژه ها: نانوکتالیست سوخت پیل
نظرات شما

[کد امنیتی جدید]