واضح آرشیو وب فارسی:تحلیل ایران: پژوهشگران دانشگاه مازندران در تحقیقات خود به بررسی آزمایشگاهی استفاده از نانومواد جهت بهبود و تسریع فرایند تولید گاز هیدروژن به عنوان سوخت مورد نیاز پیل های سوختی پرداختند. این مطالعات حاکی از اثر مثبت نانومواد بکار گرفته شده است. با این نتایج می توان گام مثبتی در تولید انرژی های پاک و کاهش هزینه های مربوط به ساخت پیل های سوختی برداشت. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، با توجه به نیاز روزافزون بشر به استفاده از یک منبع انرژی جایگزین سوخت های فسیلی، پیل های سوختی گزینه بسیار مناسبی هستند. در یک پیل سوختی، انرژی شیمیایی موجود در سوخت به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. مولکول هیدروژن به علت داشتن دانسیته انرژی زیاد و همچنین به عنوان یک سوخت پاک، یکی از سوخت های مناسب برای پیل های سوختی هیدروژن- اکسیژن به شمار می رود. به گفته پرفسور جهانبخش رئوف مجری این طرح، مشکل استفاده از گاز هیدروژن در این زمینه، بحث ذخیره سازی این گاز در کپسول های تحت فشار است. یک راه حل پیشنهادی برای این معضل، تولید الکتروشیمیایی هیدروژن در محل ورودی سوخت در یک پیل سوختی است. اما این فرایند از سینتیک انتقال الکترون کندی در سطح الکترودهای متداول برهنه برخوردار است. هدف این کار تحقیقاتی، اصلاح سطح الکترود با استفاده از نانومواد، به منظور افزایش سینتیک واکنش رهاسازی هیدروژن(HER) بوده است. وی در ادامه افزود: «در واقع با اصلاح مناسب سطح الکترود، می توان سرعت انتقال الکترون را در سطح آن تسریع کرد. در این طرح، با استفاده از نانو چندسازه مس/نانو متخلخل کربنی مشتق شده از شبکه آلی فلزی MOF-199، این هدف محقق شده است.» طبق نتایج بدست آمده، حضور این نانو چندسازه در سطح الکترود اصلاح شده موجب بهبود فرایند انتقال الکترون برای واکنش HER می شود. به عبارتی، این الکترود اصلاح شده امکان تهیه الکتروشیمیایی سریعتر و راحت تر گاز هیدروژن به عنوان سوخت پاک برای پیل های سوختی هیدروژن- اکسیژن را فراهم می کند. همچنین، به دلیل عدم به کارگیری فلز گران قیمت پلاتین در ساختار الکترود، موجب کاهش قیمت و صرفه اقتصادی برای تولید گاز هیدروژن خواهد شد. لازم به ذکر است که تولید انرژی الکتریکی از پیل های سوختی، نظیر پیل سوختی هیدروژن- اکسیژن که منجر به تولید آب به عنوان محصول نهایی این فرآیند می شود به عنوان انرژی پاک، هیچ گونه آلودگی زیست محیطی ندارد. رئوف روند انجام مطالعات صورت گرفته را بدین شرح بیان کرد: «برای این منظور، از چندسازه مس/ نانو متخلخل کربنی مشتق شده از شبکه آلی فلزی مس- بنزن تری کربوکسیلیک اسید Cu3(BTC)2، با نام دیگر MOF-199 به عنوان کاتالیزور غیر پلاتینی استفاده شد. در این راستا، روش کربونیزاسیون مستقیم شبکه آلی فلزی، بدون اضافه کردن منبع کربنی خارجی برای تهیه این نانو چندسازه به کار رفته است. پس از مشخصه یابی نانو چندسازه مس/نانو متخلخل کربنی تهیه شده، آن را به روش فراصوت در حلال اتانول پخش کرده و سوسپانسیون یکنواختی تهیه شد و بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای بدون هیچ عامل اتصال دهنده ای، قطره گذاری شد. در ادامه، عملکرد الکتروکاتالیزوری نانو چندسازه موجود بر سطح الکترود کربن شیشه ای برای فرایند HER در محلول سولفوریک اسید به روش ولتامتری روبش خطی (LSV) بررسی شد.» نتایج الکتروشیمیایی، تسهیل انتقال الکترون در فرایند کاهش یون هیدروژن در محیط اسید سولفوریک را در گستره پتانسیل های مثبت تر با دانسیته جریان بیشتر نسبت به الکترودهای اصلاح نشده، نشان داده است. این تحقیقات از همکاری پروفسور جهانبخش رئوف، دکتر سید رضا حسینی زوارمحله، پروفسور رضا اوجانی- اعضای هیأت علمی دانشگاه مازندران و سکینه ماندگار زاد- دانشجوی دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه حاصل شده است. نتایج این کار در مجله Energy (جلد 90، بخش 1، سال 2015، صفحات 1075 تا 1081) چاپ شده است.
دوشنبه ، ۱۶آذر۱۳۹۴
[مشاهده متن کامل خبر]
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: تحلیل ایران]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 16]