hengameh
29th July 2010, 08:07 PM
محققان دانشگاه صنعتی شریف، با سنتز ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره و به‌کارگیری موفقیت‌آمیز آن در واکنش احیای اکسیژن، ادعا کردند که این روش می‌تواند به بهبود بازده پیل‌های سوختی کمک کند.
به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از خبرگزاری فارس، پیل‌های سوختی نویدبخش منبع انرژی پاک در آینده هستند. یکی از واکنش‌های مهم در آنها، واکنش احیای کاتدی اکسیژن است. یکی از چالش‌های موجود، غلبه بر کاهش پتانسیل این واکنش است که استفاده از کاتالیست نانونقره می‌تواند این پتانسیل را تا حد زیادی کاهش دهد.
نفیسه شریفی، دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی شریف گفت: ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره در مقایسه با نانوذرات نقره به دلیل یک بعدی بودن، رسانش بهتری داخل کامپوزیت، ایجاد می‌کنند.
وی افزود: به روشی جدید و با کمک الیاف سلولزی پنبه، موفق به سنتز ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره شدیم که سادگی این روش از مزایای این روش نسبت به روش‌های موجود است.
در این روش ابتدا نانوذرات نقره را به روش شیمیایی، روی بستر الیاف سلولزی پنبه نشانده‌است. سپس به کمک عملیات حرارتی، الیاف سلولزی را از داخل پوششی که متشکل از نانوذرات است حذف کرده و بدین ترتیب الیاف سلولزی به عنوان تمپلیت عمل کرده‌اند و نانوذرات، ساختار الیاف سلولزی را به خود گرفته‌اند. این الیاف از زنجیره‌های نانوذرات ساخته شده و به دلیل سطح مؤثر زیاد و رسانش خوب نقره، این ساختارهای یک بعدی، علاوه‌بر کاتالیست بودن در واکنش احیای اکسیژن، به‌عنوان هادی نیز عمل می‌کنند.
در مرحله بعد، این فایبرهای نانوساختار نقره با غلظت‌های مختلف، وارد الکترود کامپوزیتی گرافیت شده‌اند که حضور ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره، چگالی جریان را افزایش داده و منجر به کاهش پتانسیل احیا شده‌اند و بدین‌صورت واکنش‌های احیای اکسیژن را بهبود داده و انتظار می‌رود که بتوانند در پیل‌های سوختی بسیار مؤثر هستند.
شریفی گفت: علی‌رغم این که کشورهای مختلف، روی توسعه و تحقیق و استفاده از پیل‌های سوختی تمرکز جدی دارند؛ ولی به دلیل وجود ذخایر نفتی و از آن جایی که در کشورمان مطالعات منسجم و هدفمندی روی پیل‌های سوختی انجام نمی‌شود به نظر می‌رسد که در حال حاضر زیرساخت‌های تجاری شدن این پژوهش در کشورمان وجود نداشته باشد.
جزئیات این پژوهش که با همکاری فریبا تاج‌آبادی و نیما تقوی‌نیا انجام شده،در مجله International journal of hydrogen Energy (جلد 35، صفحات 3262- 3258، سال2010) منتشر شده‌است.
به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از خبرگزاری فارس، پیل‌های سوختی نویدبخش منبع انرژی پاک در آینده هستند. یکی از واکنش‌های مهم در آنها، واکنش احیای کاتدی اکسیژن است. یکی از چالش‌های موجود، غلبه بر کاهش پتانسیل این واکنش است که استفاده از کاتالیست نانونقره می‌تواند این پتانسیل را تا حد زیادی کاهش دهد.
نفیسه شریفی، دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی شریف گفت: ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره در مقایسه با نانوذرات نقره به دلیل یک بعدی بودن، رسانش بهتری داخل کامپوزیت، ایجاد می‌کنند.
وی افزود: به روشی جدید و با کمک الیاف سلولزی پنبه، موفق به سنتز ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره شدیم که سادگی این روش از مزایای این روش نسبت به روش‌های موجود است.
در این روش ابتدا نانوذرات نقره را به روش شیمیایی، روی بستر الیاف سلولزی پنبه نشانده‌است. سپس به کمک عملیات حرارتی، الیاف سلولزی را از داخل پوششی که متشکل از نانوذرات است حذف کرده و بدین ترتیب الیاف سلولزی به عنوان تمپلیت عمل کرده‌اند و نانوذرات، ساختار الیاف سلولزی را به خود گرفته‌اند. این الیاف از زنجیره‌های نانوذرات ساخته شده و به دلیل سطح مؤثر زیاد و رسانش خوب نقره، این ساختارهای یک بعدی، علاوه‌بر کاتالیست بودن در واکنش احیای اکسیژن، به‌عنوان هادی نیز عمل می‌کنند.
در مرحله بعد، این فایبرهای نانوساختار نقره با غلظت‌های مختلف، وارد الکترود کامپوزیتی گرافیت شده‌اند که حضور ساختار ترکیبی میکرو الیاف-نانوذره نقره، چگالی جریان را افزایش داده و منجر به کاهش پتانسیل احیا شده‌اند و بدین‌صورت واکنش‌های احیای اکسیژن را بهبود داده و انتظار می‌رود که بتوانند در پیل‌های سوختی بسیار مؤثر هستند.
شریفی گفت: علی‌رغم این که کشورهای مختلف، روی توسعه و تحقیق و استفاده از پیل‌های سوختی تمرکز جدی دارند؛ ولی به دلیل وجود ذخایر نفتی و از آن جایی که در کشورمان مطالعات منسجم و هدفمندی روی پیل‌های سوختی انجام نمی‌شود به نظر می‌رسد که در حال حاضر زیرساخت‌های تجاری شدن این پژوهش در کشورمان وجود نداشته باشد.
جزئیات این پژوهش که با همکاری فریبا تاج‌آبادی و نیما تقوی‌نیا انجام شده،در مجله International journal of hydrogen Energy (جلد 35، صفحات 3262- 3258، سال2010) منتشر شده‌است.