ارزیابی عملکرد و ریزساختار الکترود آند متخلخل بر پایه نانو کاتالیست غیرپلاتینی در پیل سوختی اتیلن گلیکول قلیایی مستقیم

در این پروژه، به ساخت الکترود آند متخلخل بر پایه نانو کاتالیست غیر پلاتینی جهت توسعه نواحی سه فازی در الکترود پرداخته شده است و سپس فعالیت الکتروکاتالیست در اکسایش اتیلن گلیکول در محیط قلیایی بررسی شد. اتیلن گلیکول به سبب سمیت کم آن، نقطه جوش بالا (k471)، چگالی انرژی بالا ( wh dm-356/7) و واکنش پذیری نسبتا بالا، به عنوان یک سوخت با ارزش مورد توجه زیادی قرار گرفته است. بنابراین، لازم است که آن را به عنوان یک سوخت برای پیل سوختی معرفی کرد. ریز ساختار لایه کاتالیست ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که لایه کاتالیست حاوی نانو ذرات غیر پلاتینی و لایه کاتالیست حاوی نانوکاتالیست wt)10%( pd/c دارای ساختار متخلخل هستند. در این تحقیق در ساخت الکترود در سل سه الکترودی و در پیل سوختی از نانو کاتالیست غیرپلاتینی hypermectmاستفاده شده است و سپس رفتار و کارایی الکترود با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی وکرونوآمپرومتری بررسی شده است. نتایج حاصل از ولتامتری چرخه ای، مقدار چگالی جریان پیک های اکسیدی بر روی الکترود غیر پلاتینی hypermectm را µa µg-1metal 78 نشان می دهد که بیش از دو برابر بزرگتر از، چگالی جریان پیک-های اکسیدی الکتروکاتالیست wt)10%( pd/c با مقدار µa µg-1metal 30 می-باشد. با بررسی نسبت جریان پیک آندی رفت به پیک آندی برگشت برای هر دو الکتروکاتالیست، مقدار این نسبت در صورت استفاده از الکتروکاتالیست غیرپلاتینی hypermectm و الکتروکاتالیست wt)10%( pd/c به ترتیب 36/2 و 57/1 است. این نسبت مسمومیت کمتر الکتروکاتالیست غیرپلاتینی hypermectm را توسط محصولات حاصل از اکسایش نشان می دهد. نتایج پیل سوختی اتیلن گلیکول مستقیم با غشاء تبادل آنیون با نانو کاتالیست آندی غیرپلاتینی hypermectm یک پیک چگالی توان mw cm-2 7/17 را که بیشتر از wt)10%( pd/c با مقدار چگالی توان mw cm-2 6/8 می باشد (در دمای c° 25) از خود نشان می-دهد. کلمات کلیدی: کاتالیست غیرپلاتینی hypermectm، الکترود آندی متخلخل، پیل سوختی اتیلن گلیکول مستقیم، الکترواکسایش اتیلن گلیکول