بررسی کارایی نانوکاتالیست مس -آهن در هیدرولیز سدیم بوروهیدرید و تولید هیدروژن

برای استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک، گسترش سیستم‌های کارآمد برای تولید و ذخیره‌سازی آن الزامی است. هیدرولیز سدیم بوروهیدرید (4NaBH) یکی از روش‌های مناسب برای تولید هیدروژن است اما نیاز به استفاده از فلزات نجیب گران‌قیمت به عنوان کاتالیست توسعه‌ی این فرایند را محدود می‌سازد. در این تحقیق به منظور گسترش کاتالیست‌های فلزی غیرنجیب با قیمت پایین و فعالیت کاتالیستی و پایداری بالا در هیدرولیز 4NaBH، نانوکاتالیست مس-آهن (Cu-Fe) با نسبت‌های مولی (1:1)، (3:1) و (1:3) سنتز شده و کارایی آنها نسبت به یکدیگر و نسبت به مس خالص مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصله، نانوکاتالیست دوتایی مس-آهن با نسبت مولی (1:1) در مقایسه با سایر کاتالیست‌های سنتز شده و مس خالص از بیشترین مساحت ویژه (g/2m 4/170) برخوردار است. میزان هیدروژن تولید شده از هیدرولیز 4NaBH در سطح این کاتالیست نیز پنج برابر میزان هیدروژن تولیدی در سطح مس خالص است. همچنین تاثیر وجود چند پایدارکننده‌ی مختلف مانند پلی‌وینیل‌پیرولیدون (PVP)، تترادسیل‌تری‌متیل آمونیوم بروماید (TTAB)، 100Triton X- و سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS) بر فعالیت نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe نیز بررسی شده است. متوسط مقدار هیدروژن تولید شده از هیدرولیز 4NaBH در سطح نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe پایدار شده با 100Triton X-، به میزان 35% از متوسط هیدروژن تولید شده در سطح نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe سنتز شده بدون پایدارکننده بیشتر است. همچنین این کاتالیست پایداری خوبی داشته و پس از پنج بار استفاده همچنان 70% فعالیت اولیه خود را حفظ کرده است. بنابراین نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe پایدار شده با 100Triton X- می‌تواند به عنوان یک کاتالیست مناسب برای هیدرولیز 4NaBH و تولید هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد.