ساخت کامپوزیت نانو کاتالیست های آلیاژی پلاتین و استفاده از آنها در تک سل پیل سوختی الکلی

افزایش نیاز به انرژی و همراه شدن با مشکلات زیست محیطی و همچنین، افزایش قیمت سوختهای فسیلی، نیاز به منابع انرژی پاک و کارآمد گسترش یافته است. پیلهای سوختی یکی از مناسب ترین گزینه ها در جایگزینی روشهای سنتی تولید انرژی هستند که میتوانند کاربردهای مختلفی داشته باشند. در ابتدا، کاتالیستهای PtRuFe/SW-CNT ، PtRuFe/MW-CNT، PtRuFe/Gr ، PtRuFe/Cبا نسبتهای اتمی 5: 4 : 1 ترتیب برای پلاتین، روتنیوم و آهن و کاتالیست PtRu/C با نسبت اتمی1:1 برای پلاتین و روتنیوم، به روش فرایند بهبودیافته احیای الکل تهیه شدند و فعالیت آنها با کاتالیست تجاری Pt/C مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری های الکتروشیمیایی نشان داد که کاتالیست PtRuFe/SW-CNT دارای بیشترین فعالیت نسبت به اکسایش متانول در مقایسه با Pt/C تجاری و بقیه کاتالیست های سنتز شده در این پژوهش است. در ادامه، مساحت سطحفعال الکتروشیمیایی کاتالیست ها با استفاده از ولتامتری چرخهای به دست آمد که کاتالیست با پایه SW-CNT ، دارای ECSA بالاتری نسبت به سایر کاتالیست ها میباشد. داده های سینیتیکی برای همه کاتالیستها از آزمایشهای الکتروشیمیایی استخراج شد و نتایج نشان داد که کاتالیست PtRuFe/SW-CNT دارای بیشترین فعالیت نسبت به اکسایش متانول بوده و برای استفاده در پیل سوختی متانولی مستقیم مناسب است. این افزایش قابل توجه در عملکرد این کاتالیست در پیل سوختی، به علت انتقال جرم بهتر مولکولهای سوخت و برهمکنش بهتر کاتالیست با پایه SW-CNT میباشد.در ادامه، تک سل پیل سوختی الکلی مستقیم ساخته شد (مراحل ساخت به طور مفصل شرح دادهشده است) و مجموعه الکترود- غشا ساخته شده از بهترین کاتالیست درون تک سل قرار گرفت و با سوخت متانول تستهای موردنیاز انجام شده و منحنی پلاریزاسیون رسم شد.