تحقیق آماده: مطالعه و بررسی روشهای سنتز و ساخت نانو کاتالیستهای پیل سوختی دما پایین (19 صفحه فایل ورد - word)

این اختراع به کاتالیستهای پایه کربنی عامل دار شده توسط اکسید فلزات انتقالی و نانولوله های کربنی به منظور استفاده در پیل های سوختی دما پایین پلیمری مربوط می‌شود. پایه های مذکور هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به پایه های مشابه دارند.

کربن از گروه مزوپورهای کربنی انتخاب شده است. سپس، عاملدار کردن پایه کربنی به روش که در ادامه شرح داده شده است انجام می‌شود:

کربنهای مزوپور با استفاده از منابع متالوسین شامل نیکل، کبالت، آهن یا مس، با استفاده از روشهای متداول تلقیح عاملدار می‌شوند. این اکسیدهای فلزی کاتالیزور رشد  نانولوله های کربنی می باشند. سپس بر روی کربن مزوپور عاملدار شده با استفاده از رسوب دهی به روش بخار، و بصورت در جا نانولوله های کربنی رشد داده می‌شود، سپس فلز فعال شامل پلاتین یا پالادیم یا روتنیوم یا آلیاژ آنها بر روی پایه کربنی عاملدار شده با استفاده از روش متداول تلقیح قرار می‌گیرد. دیسپرژن فلز کاتالیزوری بر روی پایه کربنی با استفاده از روش متداول تلقیح انجام می‌شود.

کاتالیست تهیه شده در مجموعه الکترود غشا شامل غشا نفیون و الکترودهای کربنی پیل سوختی پلیمری دما پایین برای تبدیل انرژی حاصل از سوخت هیدوژن یا متانول و عامل اکسید کننده اکسیژن یا هوا به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جدا از کاربری بعوان کاتالیست پیل سوختی، این مواد کاندیداهای مناسبی در کاربردهای مختلف از قبیل اپتیک، فوتونیک، سنسورها، جداسازی، رهایش دارو و ... می‌باشند.

استفاده از مواد متخلخل با شبکه ساختاری منظم سه بعدی در الکتروکاتالیستهای پیلهای سوختی. خصوصیات سطح ویژه بالا جهت دیسپرس کردن ذرات فلزی کاتالیزوری، تخلخلهای مزوپور برای نفوذ راحت مواد واکنشگر و سپس محصولات و در نهایت توانایی جابه جایی آب جهت خروج آب ایجادی در کاتد، از ویژگی‌های مهم این مواد به حساب می‌آید.بهبود هدایت الکتریکی پایه‌های کاتالیستی جهت استفاده در پیلهای سوختی بوسیله عاملدار کردن کربن مزپور با نانو لوله کربنیکاهش میزان فلز مصرفی در کاتالیست های پیل سوختیافزایش دانسیته جریان در قیاس باکاتالیستهای رایج مورد استفاده در پیل سوختی

بطور معمول و رایج کاتالیستهای مورد استفاده در پیل سوختی، بر پایه کربن بلک و ولکان ساخته می شوند.

کاتالیستهای بکار رفته در پیل سوختی اختراع حاضر در مقایسه با سیستمهای مرسوم که معمولاً از پایه های کربن بلک و ولکان استفاده می کنند دارای راندمان بالاتری هستند. منحنیهای تست پیل سوختی (پلاریزاسیون) نشان می‌دهند که میزان جریان بدست آمده در 60% وزنی پلاتین کاتالیستهای رایج از مقدار جریان بدست آمده در کلیه پایه های کار شده در اختراع حاضر کمتر است.

موضوع دیگر، آگلومریزاسیون وعدم یکنواختی سطح در کاتالیستهای قبلی نسبت به کاتالیستهای مورد ادعا در این اختراع که این مسئله باعث افزایش اندازه الکتروکاتالیستهای پلاتین و در نتیجه افت عملکرد پیل می‌گردد.

استفاده از زیرپایه های ذکر شده در اختراع حاضر منجر به کاهش قابل ملاحظه در میزان کاتالیستهای فلزی گرانقیمت و در نتیجه هزینه ها می گردد.