ذخیره سازی هیدروژن در نانولوله های کربنی

در این پایان نامه ذخیره سازی الکتروشیمیایی گاز هیدروژن در نانولوله های چند دیواره مورد بررسی قرار گرفت و در این راستا جهت افزایش تخلخل و ایجاد فضاهای بیشتر نانوذرات نیکل و پلاتین به روش رسوبگذاری الکتروشیمیایی روی سطح نانولوله های کربنی رسوب داده شدند. همچنین به روش electroless deposition نیز نانوذرات نیکل روی سطح نانولوله های کربنی چند دیواره رسوب داده شدند و اثر الکتروکاتالیستی این نانوذرات بر روی رفتار الکترود بررسی گردید. جهت بررسی ذخیره سازی الکتروشیمیایی گاز هیدروژن از یک سیستم سه الکترودی، که شامل الکترود کار (ماده نانوکامپوزیتی)، کمکی (فلز پلاتین) و مرجع (نقره-کلرید نقره) است استفاده گردید. - همچنین در این پایان نامه از یک ماده رزین پلیمری جهت ساخت الکترود استفاده شد. جهت تهیه ماده الکترودی، این ماده با نانولوله های کربنی چند دیواره به نسبت70-40 درصد وزنی مخلوط گردید. برتری این ماده نسبت به ماده های استفاده شده در تحقیقات حفظ طول عمر مفید و ظرفیت جذب بالای آن می باشد. - طبق بررسی های صورت گرفته، جریان های جذب و واجذب گاز هیدروژن در مقایسه با تحقیقات انجام شده در این زمینه افزایش چشمگیری داشته است. - طبق نتایج به دست آمده، رسوب نانوذرات نیکل و پلاتین سبب بهبود عملکرد الکترود شده و در شدت جریان های جذب و واجذب گاز هیدروژن افزایش قابل ملاحظه ای مشاهده گردید. - رسوب نانوذرات نیکل به روش electroless deposition نیز سبب بهبود شدت جریان های جذب و واجذب گاز هیدروژن گردید. این امر دلیلی بر رفتار الکتروکاتالیستی نانوذرات نیکل روی سطح الکترود می باشد. - تصاویر tem گرفته شده، بیانگر توزیع یکنواخت نانوذرات نیکل روی سطح نانولوله های کربنی چند دیواره است. - با توجه به بررسی های انجام گرفته مکانیسم واکنش های انجام شده در الکترولیت و روی سطح الکترود در حین جذب و واجذب به دست آمد. طبق ولتاموگرام های به دست آمده، فرآیند جذب از مکانیسم جذبی و فرآیند واجذب از مکانیسم نفوذی پیروی می کند. - جهت بررسی دقیق تر رفتار الکترود، تکنیک طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. - سطح فعال و ضریب نفوذ گاز هیدروژن نیز با استفاده از معادله کاترل محاسبه گردید. همچنین ضریب نفوذ گاز هیدروژن در الکترود حاوی نانوذرات نیکل محاسبه گردید.