عنوان پایان‌نامه
بکارگیری کاتالیست نانو جهت بهبودفرایند احیای اکسیژن
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-خوردگی‌وحفاظ‌ت‌ازمواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45753;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 837
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- مهدی صالحی ساکی
- استاد راهنما
- محسن صارمی
- چکیده
- در پروژه حاضر کاتالیست¬های پلی¬پیرول، پلاتین، پلی¬پیرول حاوی ذرات پلاتین و دو نوع کاتالیست پلی¬پیرول حاوی ذرات پلاتین-مس بر روی زمینه گرافیتی تولید شدند. ترکیبی از روش¬های ولتامتری چرخه¬ای، کاهش شیمیایی و گالوانواستاتیک در تولید این کاتالیست¬ها استفاده شد. جهت بررسی کارایی کاتالیست¬ها با استفاده از دستگاه EG&G آزمایش¬های پلاریزاسیون کاتدی، ولتامتری چرخه-ای، الکترود دیسکی چرخان و طیف¬نگاری امپدانس الکتروشیمیایی انجام شده است. همچنین آنالیز میکروسکوپی الکترونی روبشی به¬منظور بررسی مورفولوژی، سطح مقطع پوشش¬ها و عناصر موجود در پوشش به¬کار گرفته شده است. با استفاده از آنالیز میکروسکوپی الکترونی روبشی مشخص شد که کاتالیست پلی¬پیرول حاوی ذرات پلاتین دارای اندازه nm 32، کاتالیست پلی¬پیرول حاوی ذرات پلاتین-مس تولید شده به روش ولتامتری چرخه¬ای با اندازه nm60 و کاتالیست پلی¬پیرول حاوی ذرات پلاتین-مس تولید شده به روش گالوانواستاتیک با اندازه nm120 می¬باشند. با استفاده از داده-های حاصل از آزمایش الکترود دیسکی چرخان و استفاده از معادله لویچ تعداد الکترون شرکت کننده در واکنش احیای اکسیژن برای هر کاتالیست مشخص شد. با بررسی¬های انجام گرفته و نیز با توجه به نتایج آزمایش¬های الکتروشیمیایی مشخص شد که کاتالیست پلی¬پیرول حاوی ذرات پلاتین-مس تولید شده با روش گالوانواستاتیک، با احیای اکسیژن از طریق مسیر چهار الکترونه دارای خاصیت کاتالیستی بیشتر در جهت واکنش کاهش اکسیژن می¬باشد. واژه¬های کلیدی: پلی¬پیرول، نانو پلاتین، واکنش احیای اکسیژن.
- Abstract
- In the present study the catalytic effect of Platinum and Polypyrrole composites on Oxygen reduction reaction are compared. Combination of cyclic voltammetry, chemical reduction and galvanostatic methods were used to prepare the catalysts. Cathodic polarization, cyclic voltammetry, rotating disk electrode and EIS tests were performed to evaluate efficiency of the catalysts. The morphology of the catalysts layer were studied using SEM. SEM results showed that Polypyrrole containing Platinum particles had approximate particle size of 32 nm, Polypyrrole containing Platinum-Copper particles prepared by cyclic voltammetry had particle size of 60 nm and Polypyrrole containing Platinum-Copper particles prepared by galvanostatic method had average particle size of 120 nm. Cathodic polarization tests clearly showed that first of all Polypyrrole can catalyze Oxygen reduction reaction and second, Polypyrrole composites with Pt and Pt-Cu in nano structure had a considerable increase on Oxygen reduction reaction efficiency. Number of participated electron in Oxygen reduction reaction was determined by rotating disk electrode test and Levich equation. Considering the results of electrochemical tests it can be concluded that Polypyrrole containing Platinum-Copper particles prepared by galvanostatic method has more catalytic activity toward Oxygen reduction reaction and it can enhances Oxygen reduction reaction by four electron Oxygen reduction. Keywords: Polypyrrole, nano Platinum, Oxygen reduction reaction.
