پديد آورنده :
سعيدي بروجني، سحر
عنوان :
اصلاح ساختار سطحي فولاد زنگ نزن نانو متخلخل با كاتاليست هاي Pt-Pd/Cu وPd/Ni-Cu و ارزيابي عملكرد آن براي اكسايش گليسرول در آند پيل هاي سوختي الكلي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي تجزيه
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
پانزده، 90ص.: مصور
استاد راهنما :
بهزاد رضايي
استاد مشاور :
علي اصغر انصافي
توصيفگر ها :
اكسايش آندي , انباشت الكتروشيميايي , جابه جايي خود به خودي , پيل سوختي قليايي
تاريخ نمايه سازي :
1394/10/15
استاد داور :
كيومرث زرگوش، محمدمحسن مومني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/06
چكيده فارسي :
چكيده در سالهاي اخير پژوهشهاي گستردهاي بهمنظور كاهش قيمت افزايش پايداري و بهبود عملكرد كاتاليستهاي بر پايه فلزات نجيب مورد استفاده در پيلهاي سوختي الكلي مستقيم صورت گرفته است در اين پروژه تحقيقاتي بهمنظور دستيابي به اين هدف از سنتز تركيبات دو يا چند فلزي شامل فلزات نجيب و واسطه بر روي بستري از فوالد زنگنزن نانومتخلخل NPSS براي اكسايش گليسرول بهره گرفته شد در گام نخست سنتز كاتاليست جديد Pt Pd Cu بر روي بستري از NPSS صورت پذيرفت ابتدا بستر NPSS به روش اكسايش آندي آماده گرديد و سپس با اعمال پالسهاي متوالي پتانسيل نانوحفرههاي فوالد زنگنزن از مس انباشته شد در ادامه از روش جابهجايي خودبهخودي بين فلز قرباني مس و فلزات نجيب براي بارگذاري پالتين و پاالديوم استفاده شد نتايج حاصل از مطالعه ساختار كاتاليست حاكي از عدم جايگزيني كامل مس با پالتين و پاالديوم ميباشد پس از مشخصه يابي ساختار كاتاليست با استفاده از روشهاي ميكروسكوپ روبش الكتروني نشر ميداني FE SEM طيفنگاري تفرق انرژي پرتو ايكس EDS و پراش پرتو ايكس XRD فعاليت الكتروكاتاليستي آن براي اكسايش گليسرول در محيط قليايي بررسي گرديد بر طبق نتايج انباشت مس درون نانوحفرههاي خودنظم يافته فوالد زنگنزن عالوه بر ايجاد بستر مناسب براي بارگذاري پالتين و پاالديوم باعث بهبود عملكرد و افزايش پايداري كاتاليست نيز شدهاست بهعالوه كاهش ميزان مصرف پالتين و پاالديوم 2 62 4 g cm شكلگيري اليهاي متشكل از نانوذرات با قطر كمتر از 51 نانومتر و افزايش مساحت سطح فعال الكتروشيميايي 1 999 5 cm2 mg همگي جز ويژگيهاي مثبت ساختاري كاتاليست Pt Pd Cu NPSS بهشمار ميروند در اين كاتاليست افزايش دانسيته جريان 2 52 26 mA cm و فعاليت جرمي الكترود 1 2 22 mA g نسبت به كاتاليستهاي مشابه مشاهده Pt Pd ميشود هدف از بخش دوم استفاده از فلزات واسطه در ساختار الكتروكاتاليستهاي بر پايه فلزات نجيب بهمنظور كاهش مصرف فلزات نجيب و بهبود كارايي كاتاليستي است الكتروكاتاليست Pd Ni Cu NPSS با انباشت فلزات نيكل و مس درون حفرات NPSS و غوطهور نمودن آن در محلول حاوي پيش ماده پاالديوم تهيه گرديد نتايج حاصل حاكي از حضور همزمان نيكل و مس در كنار پاالديوم بر روي سطح ميباشد افزايش دو برابري دانسيته جريان اكسايش گليسرول 2 419 97 mA cm نشان داد كه Pd Ni Cu NPSS كاتاليست مناسبي براي اكسايش اين الكل ميباشد مقايسه عملكرد اين كاتاليست نسبت به كاتاليستهاي مشابه دو يا چند فلزي افزايش سطح فعال الكتروشيميايي 1 195 97 cm2 mg فعاليت جرمي 1 9 42 mA g و 98 11 Rf در كنار بهبود مقاومت در برابر عوامل مسموم كننده Pd سطحي را نشان ميدهد كلمات كليدي پيل سوختي قليايي فوالد زنگنزن اكسايش آندي انباشت الكتروشيميايي جابهجايي خودبهخودي اكسايش الكتروشيميايي گليسرول
چكيده انگليسي :
The investigation of nanoporous stainless steel modified by Pt Pd Cu and Pd Ni Cu for glycerol oxidation in direct alcohol fuel cell Sahar Saeidi Borujeni Email address sahar saeedi@ch iut ac ir September 20 2015 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Professor Behzad Rezaei Email rezaei@cc iut ac irAbstract In the present study fabrication of an inexpensive tolerable and high performance electrocatalystfor glycerol fuel cells was performed by a combination of noble metals Pt and Pd with non noble metals Ni and Cu decorated on nanoporous stainless steel NPSS substrate The surface morphology andcomposition of the prepared electrodes were determined using field emission scanning electronmicroscopy FE SEM energy dispersive X ray spectroscopy EDS and X ray diffraction XRD Theelectrochemical properties have been investigated in 1 0 M KOH solution by cyclic voltammetry CV The performance of the prepared electrodes for glycerol electrooxidation was investigated in 1 0 M KOHsolution containing 5 0 wt glycerol using CV electrochemical impedance spectroscopy EIS andchronoanalysis tests In the first section of this study Pt Pd electrocatalyst Pt Pd Cu NSS was prepared by depositionof copper into the pores of NPSS using pulsed electrodeposition and followed by incomplete galvanicreplacement GR reaction as a simple and effective method between deposited Cu and Pt Pd inprecursor solution Reduction in Pt Pd loading 60 1 g cm 2 high catalytic performance high massactivity 0 99 and long term stability are some of the advantages of this electrocatalyst In second study improvement of the electrocatalyst features continued by removal of Pt as anexpensive and precious metal and participation of a transition metal like Ni Pd Ni Cu NPSS electrodewas fabricated by electrochemical deposition of Ni Cu into the pores of NPSS and decorated by Pdnanoparticles loaded through GR Electrochemical studies showed that this three metallic system decorated on NPSS exhibited a long term stability high electrochemical active surface area 435 37cm2 mg 1 and roughness factor 28 44 Moreover the noble metal loading was reduced significantly Keywords Direct alkaline alcohol fuel cells Stainless steel Anodizing Electrochemicaldeposition Galvanic replacement Glycerol electrooxidation
استاد راهنما :
بهزاد رضايي
استاد مشاور :
علي اصغر انصافي
استاد داور :
كيومرث زرگوش، محمدمحسن مومني
