ساخت و ارزیابی عملکرد و ریزساختار الکترود آند جدید بر پایه نانوکاتالیست های آهن-نیکل-کبالت جهت پیل سوختی 1-پروپانول مستقیم

جایگزین سازی سوخت های فسیلی با منابع تجدید پذیر، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. انواع پیل های سوختی دمای پایین، گزینه خوبی برای جایگزینی با سوخت های فسیلی هستند. پیل های سوختی هیدروژنی یکی از این جایگزین ها است. علیرغم کارایی مناسب این پیل ها، محدودیت های عمده ای در ذخیره سازی و انتقال هیدروژن وجود دارد و همچنین هزینه ی تولید پیل های سوختی هیدروژنی بسیار زیاد است؛ لذا کاربرد آن¬ها در صنایع قابل حمل محدود شده است و پیل های سوختی الکلی برای منابع قابل حمل جایگزین آن شده اند. n- پروپانول یک الکل خطی است که به طور ذاتی دارای دانسیته انرژی بالایی است، به دلیل مایع بودن، راحت ذخیره می شود و همچنین از لحاظ شیمیایی، پایدار و غیرقابل اشتعال است؛ بنابراین پیل سوختی n- پروپانول مستقیم گزینه خوبی برای تحقیق بین پیل های سوختی است. در این پایان نامه، نانو کاتالیست آندی غیر پلاتینی ارزان حاوی آهن- نیکل-کبالت که با پالادیم hypermectm آرایش شده است، در پیل سوختی n- پروپانول مستقیم استفاده شد و عملکرد آن با نانو کاتالیست wt) ??%pd/c(تجاری، مقایسه گردید. اثر غلظت n- پروپانول بر روی کارایی، با این دو نانو کاتالیست آندی بررسی و سوخت بهینه معرفی شد.سوخت بهینه مقدار سوخت برای هر دو نانو کاتالیست ??? مولار ?-پروپانول و یک مولار پتاسیم هیدروکسید به دست آمد.با استفاده از این سوخت در پیل سوختی n- پروپانول مستقیم با نانو کاتالیست آندی hypermectm و wt) ??%pd/c( به ترتیب بیشینه دانسیته توان mw.cm-2???? و mw.cm-2????به دست آمد. سپس برای بررسی عملکرد، خواص فیزیکی و همچنین مورفولوژی این دو کاتالیست آندی، از روش های ارزیابی پلاریزاسیون، ولتامتری چرخه ای، امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و میکروسکوپ الکترونی (sem) استفاده شد. داده¬های ولتامتری چرخه ای نشان داد که دانسیته جریان تولیدشده در غلظت بهینه سوخت، برای کاتالیست hypermectm برابر با µa.µg-1metal 69 و برای wt) 10%pd/c( برابر با µa.µg-1metal 48 است. آزمایش اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی مقاومت ها در نواحی مختلف پلاریزاسیون به کار گرفته شد. برای کاتالیست hypermectm سه قوس مشاهده شد، اولی در نواحی فرکانس بالا که به مقاومت الکترولیت، دومی در نواحی فرکانس متوسط که به مقاومت انتقال بار و سومین قوس به مقاومت انتقال جرم نسبت داده شدند.