مطالعه نانوذرات پلاتین بر روی بستر نانو لوله کربنی و کربن ولکان (xc-72) جهت توسعه مجموعه الکترود- غشاء (mea) در پیل سوختی

هدف از پروژه حاضر تهیه نانوذرات پلاتین بر روی بستر کربنی به روش میسل معکوس و استفاده از آن به عنوان کاتالیست جهت واکنش احیای اکسیژن در پیل سوختی می باشد. در این پروژه اثر مقدار ماده فعال سطحی به کار برده شده برای سنتز کاتالیست، بر کارایی کاتالیست ها بررسی شده است. با انتخاب مقادیر مختلف از ماده فعال سطحی، کاتالیست هایی با کارایی متفاوت تهیه و عملکرد آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت بررسی خصوصیات الکتروکاتالیستی و الکتروشیمیایی کاتالیست ها، الکترودهای گازی نفوذی با استفاده از این کاتالیست ها تهیه شده و تست های الکتروشیمیایی بر روی آنها انجام گرفت. ارزیابی عملکرد الکتروشیمیایی الکترودها بر مبنای کارایی آنها نسبت به واکنش احیای اکسیژن می باشد. جهت بررسی چگونگی عملکرد الکترودها، تست های مختلف الکتروشیمیایی بر روی آنها انجام شده است. ابتدا با استفاده از منحنی های شدت جریان- پتانسیل حاصل از ولتامتری روبش خطی، به بررسی پارامترهای سینتیکی واکنش احیای اکسیژن، نظیر شیب تافل و شدت جریان مبادله پرداخته شد. سپس با استفاده از ولتامتری چرخه ای به بررسی فرایند جذب و واجذب هیدروژن پرداخته شده و به کمک آن سطح فعال الکتروشیمیایی و سایر ویژگی های مربوط به سطح الکتروشیمیایی کاتالیست محاسبه گردید. در ادامه از تکنیک کرونوآمپرومتری جهت محاسبه ضریب نفوذ اکسیژن در الکترودها، که معیاری از تخلخل الکترود گازی نفوذی می باشد، استفاده شد. از طیف سنجی امپدانس و منحنی های نایکویست نیز جهت بررسی مقاومت انتقال بار در الکترودها استفاده شد. با استفاده از طیف های مربوط به پراکندگی اشعه ایکس (xrd) ، اندازه ذرات پلاتین محاسبه شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین با استفاده از تصاویر میکروسکوپ روبش الکترونی (sem) ، مورفولوژی و ساختار سطحی الکترودها مورد بررسی قرار گرفت