ساخت و شناسایی نانولوله های زیرکونیوم اکسید دوپه شده با نانو فلزات نجیب و کاربرد آنها در مطالعه الکتروکاتالیتیک اکسیداسیون سوختهای متداول در پیل های سوختی

نانو لوله ها، به خاطر داشتن خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیکوشیمیایی خاص به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. روشهای مختلفی برای سنتز نانولوله های دی اکسیدزیرکونیوم وجود دارد. در تحقیق حاضر، با استفاده از روش آندایزینگ زیرکونیوم در محلولهای آبی و آلی، نانولوله های دی اکسیدزیرکونیوم تهیه شده و شرایط بهینه پارامترهای شیمی فیزیکی برای تهیه نانوساختار بدست آمد. در ادامه مورفولوژی و ساختار نانولوله های دی اکسید زیرکونیوم با استفاده از روشهای میکروسکوپ الکترنی روبشی و پراش اشعه ایکس مطالعه و بررسی شد. به دلیل مساحت سطح زیاد نانولوله های دی اکسیدزیرکونیوم می توان از آنها به در پیلهای سوختی استفاده کرد. با وجود پیشرفتهای زیاد در زمینه پیلهای سوختی؛ به دلیل هزینه بالای الکترودهای بکار رفته در پیلهای سوختی، تاکنون این پیلها به مرحله تجاری سازی نرسیده اند. معمولا از پلاتین و دیگر فلزات نجیب به عنوان آند استفاده می کنند که این آندها بسیار گرانقیمت بوده و از فعالیت الکتروکاتالیستیآنها کاسته می شود. به منظور کاهش میزان فلزات نجیب بکار رفته و در نتیجه کاهش قیمت تمام شده پیلها، تلاشهای زیادی انجام گرفته تا از طریق پخش نانوذرات فلزات مختلف بر روی بسترهای خلل و فرجدار و ارزانقیمت به این اهداف نائل شوند. بعد از تهیه نانولوله های بهینه از طریق دوپ کردن نانوذرات فلزی مختلف، الکترودهایی با مساحت سطح زیاد ایجادشد و پس از مطالعه بررسی ساختار و مورفولوژی آنها، فعالیت آنها به عنوان آند در پیلهای سوختی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا در ابتدا با استفاده از روشهای شیمیایی و فیزیکی همچون الکترولس و آبکاری الکتروشیمیایی نانوذرات مختلف دوپ شده و سپس اکسیداسیون الکتروشیمیایی برخی از سوختهای متداول مانند متانول و اتانول، با استفاده از روشهای مختلف الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت.