سنتز و ارزیابی نانوپلیمرهای هادی جهت کاربرد در سامانه الکترود-غشا پیل های سوختی

هدف این تحقیق تهیه و بررسی نانو ساختارهای پلی تیوفن در حضور دودسیل سولفات سدیم به عنوان سورفکتانت در محیط آبی بوده است. همچنین نانوکامپوزیت¬ پلی تیوفن- کربن ولکان از پراکنده ساختن کربن در محلول جوشان پلی تیوفن/ دی متیل فرمامید به عنوان نگه دارنده کاتالیست پیل سوختی تهیه شد. نانوساختارهای پلی تیوفن و نانوکامپوزیت پلی تیوفن- کربن با روش های مختلفی شامل: طیف سنجی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف سنجی پراش اشعه ایکس و اندازه گیری هدایت الکتریکی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که قطر نانوساختار های پلی تیوفن در محدوده ی 100- 85 نانومتر قرار دارد و رسانایی نانوکامپوزیت پلی تیوفن/ کربن ولکان تقریبا 600 برابر بالاتر از رسانایی نانوساختارهای پلی تیوفن است. الکتروکاتالیست های پلاتین/ پلی تیوفن، پلاتین/ کربن ولکان و پلاتین/ 50% پلی تیوفن- کربن با روش کاهش اتیلن گلیکول تهیه شده و با روش های مختلفی شامل: طیف سنجی پراش اشعه ایکس، ولتامتری چرخه ای و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد بررسی قرار گرفتند. طیف پراش اشعه ایکس نشان داد که الکتروکاتالیست های تهیه شده دارای ساختار مکعب با وجوه مرکزدار می باشند و اندازه نانوذرات پلاتین پراکنده شده بر روی پلی تیوفن، کربن ولکان و نانوکامپوزیت 50% پلی تیوفن- کربن، به ترتیب 3/2، 4/5 و 4/6 نانومتر است. مطالعات ولتامتری چرخه ای به منظور تعیین مساحت سطح فعال الکتروشیمیایی الکتروکاتالیست های تهیه شده استفاده گردید. مقدار سطح فعال الکتروشیمیایی الکتروکاتالیست پلاتین/ 50% پلی تیوفن- کربن ( m2 g-298) بزرگتر از پلاتین/ پلی تیوفن ( m2 g-231) و پلاتین/ کربن ( m2 g-256) است. همچنین در بارگذاری یکسان ( mg cm-201/0)، الکتروکاتالیست پلاتین/ 50% پلی تیوفن- کربن در منطقه جذب-دفع هیدروژن جریان بالاتری ایجاد کرد. این نتیجه به دلیل ویژگی های منحصر به فرد نانوکامپوزیت 50% پلی تیوفن- کربن، پراکندگی بالاتر نانوذرات پلاتین و اندازه کوچکتر آن ها در الکتروکاتالیست پلاتین/50% پلی تیوفن- کربن است.