هیبرید نانوفیبرهای پلیمری و کربنی و بکارگیری آن در مجموعه الکترودغشا پیل های سوختی

لایه های نفوذ گاز و نگهدارنده های کاتالیست دو قسمت مهم از مجموعه الکترود غشا(mea) پیل های سوختی می باشند که طراحی و اصلاح خواص آن ها توسط فناوری نانو، در افزایش بازده و بهبود عملکرد این مجموعه تاثیر بسزایی دارد. در این پژوهش طراحی نوینی توسط هیبرید نانوالیاف پلیمری و کربنی سنتز شده با سیستم الکتروریسندگی، جهت اصلاح الکترود پیل سوختی انجام گرفت. بکارگیری نانوالیاف کربن از دسته نگهدارنده های کربنی و نانوالیاف پلی آنیلین از گروه نگهدارنده های پلیمرهادی به صورت سیستم هیبریدی در الکترود، روش جدیدی می باشد که در این تحقیق بررسی شد. با بررسی پارامترهای سیستم الکتروریسی در ولتاژ kv 16، دبیml/hr1 و فاصله کاری cm 13 الیافی یکنواخت و بدون گره مشاهده شدکه به منظور بررسی مرفولوژی نانوالیاف هیبریدی الکتروریسی شده از تست میکروسکوپ الکترونی(sem) استفاده گردید و متوسط اندازه قطر نانوالیاف هیبریدی nm95 گزارش شد. الکتروکاتالیست پلاتین نیز جهت حصول توزیع باریک اندازه ذرات، به روش شیمیایی پلی اُل، سنتز شد و آنالیز تفرق اشعه ایکس(xrd) به منظور بررسی ساختار کریستالی آن انجام گرفت که طبق نتایج آنالیز، میانگین اندازه ذرات کریستالی پلاتین سنتز شده با این روش nm 1/1 بود. جهت بررسی و مقایسه رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با نانوالیاف هیبریدی و الکترود تجاری 20% pt/c ، تست ولتامتری چرخه ای(cv) در محدوده پتانسیل 24/0- تاv2/1 با سرعت روبش پتانسیل mv/s50 انجام گرفت که مشاهده شد چگالی جریان پیک جذب/دفع هیدروژن در الکترود هیبریدی با مقدار ma/cm2 15 بیشتر از الکترود تجاری بود. با تحلیل داده های ولتاموگرام این تست و احتساب میزان بارگذاری پلاتین(loading) که از طریق وزن سنجی mgr/cm2 4/0 محاسبه شد، سطح فعال الکتروشیمیایی(eas) الکترود اصلاح شده با نانوالیاف هیبریدیm2/gr 160 به دست آمد که نسبت به الکترود تجاری 20% pt/c با مساحتی حدود m2/gr 114، افزایش داشت.