بهینه سازی فاکتورهای عملیاتی موثر نظیر نانو ساختار الکترودها، ناقلین الکترون، و اصلاح غشا بر توان سل های سوختی میکروبی با روش eis
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده شیمی
- نویسنده ایرج احدزاده
- استاد راهنما میر قاسم حسینی اکبر تقی زاده سیروس ابراهیمی
- سال انتشار 1391
چکیده
یکی از چالش های اساسی در زمینه ی توسعه و بکارگیری سلهای سوختی میکروبی در مقیاس وسیع، درک عوامل موثر در توان خروجی این سل ها است. بدین منظور بایستی الکترودهایی با خواص کاتالیتیکی مناسب و عملکرد پایدار جهت استفاده در این سلها توسعه یابد و نیز اثر سایر عوامل دخیل بر عملکرد این دسته از وسایل نوین تبدیل انرژی به خوبی بررسی شود. در این تحقیق کاتد های مبتنی بر نانو ساختارهای مختلف ساخته، اصلاح و عملکرد الکتروشیمی آنها با هدف افزایش توان خروجی سل سوختی میکروبی با کشت مخلوط میکروارگانیزم ها وجایگزینی کاتد های گران قیمت برپایه پلاتین با روشهای مختلف الکتروشیمیایی مانند پلاریزاسیون و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) بررسی شد. اثر هرکدام از عوامل دخیل در مراحل ساخت، اصلاح و بکارگیری الکترودهای جدید و انواع سوبستراها و ناقلین الکترون بر پارامترهای عملکردی سل سوختی میکروبی مانند ولتاژ، جریان و توان خروجی و بهره کولنی مطالعه شد. از مجموع مطالعات انجام شده روی سلهای سوختی میکروبی نتایج زیر به دست آمد: الف) غشاء فلیمون که نسبت به غشاء استاندارد نافیون ارزانتر و در دسترس تر است و مقاومت مکانیکی بهتری نیز دارد براحتی می تواند با رفتاری مشابه غشاء نافیون از نظر عبور کاتیونها و تولید توان در کاربردهای سل سوختی میکروبی مورد استفاده قرار گیرد. ب) از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در بارهای مقاومتی خارجی مختلف می توان به عنوان روش بدیعی برای بررسی رفتار فصل مشترک آندی و کاتدی سل سوختی و تغییرات پارامترهای عملکردی استفاده کرد. ج) توان الکتریکی تولیدشده از سوبستراهای مختلف به دو عامل اصلی بستگی دارد. حضور میکروارگانیزمهای تخصص یافته برای متابولیسم یک سوبسترای معین و پیچیدگی ساختار ملکولی و بالطبع مسیر متابولیستی تجزیه یک سوبسترا. سوبستراهای ساده مانند گلوکز توسط میکروارگانیزمها زود تجزیه می شوند در حالیکه سوبستراهای پیچیده و سنگین مانند نشاسته دیر هضم بوده وتوان الکتریکی کمتری تولید می کنند. د) با استفاده از آرایه نانو و افزایش سطح موثر الکترود کاتد و ترسیب نانو ذرات فلزات نجیب مناسب مانند پالادیم می توان کاتدهای نانو ساختاری ارزان قیمت تر و سهل الوصول تر در مقایسه با کاتدهای گران قیمت مبتنی بر فلزاتی مانند پلاتین تهیه کرد که در کاربردهای سل سوختی توانی قابل مقایسه با آن الکترودها ارائه می کنند. ه) نوع فلز ترسیب شده و فعالیت الکتروشیمیایی ذاتی آن در واکنش احیاء اکسیژن در کاتد بسیار اهمیت دارد. در شرایط بالک و نانو ساختاری فعالیت الکتروشیمیایی فلز پلاتین بیشتر از فلز پالادیم و آن نیز به مراتب بیشتر از فلز طلا است. این موضوع را می توان با ایجاد مسیر واکنش سهل تر برای احیاء اکسیژن با فلزات پلاتین و پالادیم و بی اثر بودن نسبی طلا مرتبط دانست.
منابع مشابه
مقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure
کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...
متن کاملتولید بیوالکتریسیته از پساب با نگرش بر سازوکارهای بیوفیلتراسیون در پیل سوختی میکروبی (MFC) بدون غشا
نیاز بشر برای دستیابی به سوختهای جایگزین و سازگار با محیط زیست، هم راستا با کاهش چشمگیر منابع انرژی تجدید ناپذیر، رو به رشد بوده و بخش عمدهای از تحقیقات را در این زمینه به خود اختصاص داده است. علاوه بر آن ساختار یک جامعه پایدار، نیازمند کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی و آلودگیهای تولید شده متعاقب آن، خواهد بود. تصفیه و بازیافت ضایعات، عرصهای است که در آن، این دو هدف بهطور همزمان میتواند ا...
متن کاملبررسی میانکنش پپتید ضد میکروبی سیکلوویولاسین o2 با غشا باکتری با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی
چکیده سیکلوتیدها پپتیدهای کوچک غنی از باندهای دی سولفید هستند که از گیاهان جدا شده اند و دارای طیف وسیعی از فعالیت های زیستی شامل فعالیت ضد میکروبی، ضد تومور، حشره کشی وAnti-HIV می باشند. با توجه به افزایش باکتری های مقاوم به دارو، جامعه ی جهانی در حال رویارویی با یک چالش جدی است و نیازی ضروری به ترکیبات جدید برای درمان بیماری ها احساس می شود. سیکلوتید ها به عنوان پپتیدهای کوچک، پتانسیل بالایی ...
متن کاملبهینه سازی عوامل موثر بر اندازه نانو ذرات اکسید قلع به روش تاگوچی
در این مقاله به ساخت و بهینه سازی شرایط تولید نانو ذرات اکسید قلع پرداخته شده است. روش تهیه این نانو پودر، روش تجزیه حرارتی است که در واقع، یک روش سنتز شیمیایی متداول برای ساخت ذرات اکسید فلزی در ابعاد نانو می باشد. عوامل متعددی میتواند بر اندازه ذرات حاصل از این روش و نیز سایر روش ها تأثیر گذار باشند که بررسی همـه آنهـا نیازمنـد صـرف زمان و هزینه بسیار است. از این رو، در جهت صرفه جویی در هز...
متن کاملبررسی پارامتری جامع لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی غشا تبادل پروتون بر اساس ساختار کلوخهای
لایه کاتالیست اغلب نازکترین لایه در پیل سوختی است، اما به خاطر چند فازی، تخلخل و واکنشهای الکتروشیمیایی پیچیدهترین قسمت است. عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون شدیدا متأثر از عملکرد لایه کاتالیست کاتد است. در این تحقیق یک مدل یک بعدی، دما ثابت و پایا با ساختار کلوخهای برای لایه کاتالیست کاتد در نظر گرفتهشده و توسعه یافته است. پس از نوشتن معادلات حاکم لایه کاتالیست، معادلات دیفرانسیلی برای م...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده شیمی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023