پیل های سوختی اکسید جامد یکی از امید بخش ترین دستگاه های تولید انرژی هستند که در نتیجه بازده ی بالا، انعطاف پذیری نسبت به سوخت و اثرات تخریب زیست محیطی پایین دارای اهمیت می باشند. در حال حاضر، چالش فنی عمده ی بهبود پیل های سوختی اکسید جامد، کاهش دمای کاری به محدوده ی c? 700-600 به منظور کاهش هزینه ها و افزایش طول عمر پیل سوختی است.کاهش دما منجر به کاهش پخش مضر مواد و فرآیند های تبخیری می شود و نوید کاهش هزینه های مواد برای رابط های میانی و اجزاء جانبی که نیازمند دمای بالا هستند، را می دهد. با این وجود، کاهش دمای کاری منجر به تلفاتی در عملکرد پیل می شود که عمدتاً به علت افت اهمی در اجزاء پیل است یکی از اجزاء اساسی پیل سوختی اکسید جامد، کاتد است. اکسید های پروسکایتی به علت مشخصات مناسب، گزینه های مناسبی برای کاتد های پیل سوختی اکسید جامد هستند. توجه به مواد کاتدی با رسانندگی دو گانه ی الکترونی و یونی راه خوبی برای تبدیل مرز منطقه سه فازی (مکان فعال واکنش الکترو شیمیایی) جایی که فاز گازی، الکترود و الکترولیت در تماس هستند، به ناحیه تماسی دو گانه (فاز گازی و الکترود) است که منجر به کاهش قطبش کاتدی می شود. استفاده از لایه های نازک اکسیدی برای طراحی پیل سوختی، می تواند هزینه و اندازه پیل را کاهش دهد. لایه های نازک علاوه بر کاهش دمای کاری، امکان کوچک سازی مناسبی از کل سیستم را فراهم می کنند. در این تحقیق کاتد اکسید پروسکایتی بر پایه ی لانتانیوم،la0.6ca0.4fe0.8ni0.2o3 (lcfn)، به روش سل-ژل ساخته شد. الگوی پراش x با تحلیل ریتولد نشان داد که نمونه lcfn تک فاز است و ساختار پروسکایتی اورتورومبیک با گروه فضایی pnma دارد. مقاومت الکتریکی با روش چهار میله ای از دمای اتاق تا دمای c? 800 اندازه گیری شد. اندازه گیری رسانندگی الکتریکی نمونه بر حسب دما در هوا نشان داد که رسانندگی با افزایش دما، افزایش می یابد. انرژی فعالسازی رسانش الکتریکی، از برازش منحنی آرنیوس با داده های تجربی به دست آمد. در ادامه، لایه های نازک lcfn روی زیر لایه تک بلور (100)srtio3 ، (sto) در فشار-های مختلف 100، 200، 300 و mtorr 400 شار اکسیژن به منظور تأثیر فشار جزئی اکسیژن بر لایه ها با روش لایه نشانی لیزر تپشی، لایه نشانی شدند. مطالعه ساختار فازی و تبلور، مورفولوژی سطحی و خواص الکتریکی لایه ها، به ترتیب با پراش اشعه x، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و اندازه گیری های مقاومت الکتریکی به روش چهار میله ای انجام شد. پراش اشعه x لایه ها نشان می دهد که لایه ها همبافته اند و در جهت زیر لایه رشد یافته اند. تصاویر afm لایه ها نشان می دهد که سطح لایه ها هموار است و جذر میانگین مربعی (پستی و بلندی) تقریبی nm 3-2 دارند. افزایش فشار منجر به افزایش پستی و بلندی لایه ها می شود و جزایر نانو متری تشکیل می یابند. از رفتار خطی ln(?t) بر حسب 1/t فهمیده می شود که مثل نمونه حجمی، جهش پلارون های کوچک مسئول رسانش الکتریکی لایه ها می باشد. همچنین روش واهلش رسانندگی الکترونی به منظور تعیین ضریب تبادل سطحی، kchem انجام شد. تغییر رسانندگی با ورود ناگهانی شار اکسیژن، تیز است که از آن یک منحنی نمایی به دست می آید که به خوبی با معادله تبادل سطحی آرنیوس برازش می شود.

هدف از مطالعه حاضر حذف as (v) از محلول های آبی با استفاده از ماده نانو حفره سیـلیکاتی mcm-48 عامل دار شده با 3-آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان در سیستم ناپیوسته است. سنتز mcm-48 در دمای محیط و به روش سل-ژل انجام شد و عامل دار کردن آن به روش پس سنتزی صورت گرفت. ساختار جاذب تولید شده با استفاده از آنالیزهای تفرق اشعه ایکس (xrd)، جذب- واجذب گاز نیتروژن (bet)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی عبوری مادون قرمز فوریه (ft-ir) مورد بررسی قرار گرفت. اثر متغیرهای مختلف شامل ph (8-2)، غلظت اولیه یون آرسنیک (mg.l-1 100-1/0)، دوز جاذب (g.l-1 3-1/0)، زمان تماس (صفر تا 120 دقیقه) و دما (?c 50-20) جهت یافتن بهترین شرایط جذب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده از آنالیز sem نشان داد که ذرات mcm-48 دارای اندازه ای در دامنه 400 تا nm 500 هستند و ساختار کروی دارند. الگوی xrd محصول تولید شده نیز نشان داد که نه تنها الگوی ویژه ساختار مکعبی ia3d با نظم بالا تشکیل شده است بلکه پس از عامل دار کردن نیز نظم ساختار ماده سنتز شده حفظ شده است. از سوی دیگر، نتایج آنالیز ft-ir نشان داد که عامل دار کردن سطح داخلی حفرات با موفقیت انجام شده است. نمودار وزن سنجی حرارتی mcm-48 و nh2-mcm-48 نیز بیانگر حذف کامل ماده طاق ساز و همچنین عامل دار شدن موفقیت آمیز بود. بعلاوه، نتایج bet نشان داد که میانگین اندازه حفرات حدود nm 44/2، میزان سطح ویژه بالغ بر m2.g-1 1326 و حجم کل حفرات cm3.g-1 11/1 بوده است. نتایج فرآیند جذب سطحی نشان داد که شرایط بهینه حذف as (v) توسط nh2-mcm-48 در ph 2، غلظت اولیه آرسنیک mg.l-1 50 و دوز جاذب g.l-1 1 بوده است. بعلاوه، مطالعات ترمودینامیک نشان داد که کارایی جذب با افزایش دمای سیستم از 20 به ?c50 افزایش می یابد، که نشان دهنده طبیعت گرماگیر و خودبخودی بودن فرآیند جذب است. مطالعات سینیتیک نشان داد که داده های تجربی برازش بهتری با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم نسبت به مدل سینتیکی شبه مرتبه اول دارند. از طرف دیگر، از دو مدل هم دمایی استفاده شده مدل لانگمیر برازش بهتری با داده های تجربی داشته است.