|
عنوان
|
سنتز و مشخصه یابی نانوساختارهای پروسکایتی بر پایه لانتانیدها و فلزات واسطه: کاربرد در اکسایش الکتروکاتالیستی آب و متانول
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
اکسایش آب، اکسایش متانول، نانوساختارهای پروسکایتی
|
|
چکیده
|
کمبود سوخت های فسیلی و بسیاری از مشکلات زیست محیطی ضرورت یافتن منابع جدید و تجدیدپذیر را آشکار می سازد. هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی به دلیل تجدیدپذیر، ارزان و پاک بودن بیشتر مورد توجه است. در فرآیند تجزیه آب برای تولید هیدروژن مهمترین مساله، اکسایش آب است که با انرژی فعال سازی زیادی همراه است. واکنش اکسایش آب که از طریق فرآیند مکانیسم پیچیده چهار الکترونی با پتانسیل بالا حاصل می شود عامل محدود کننده کل واکنش اکسیداسیون آب است. بنابراین تلاش های زیادی جهت طراحی کاتالیزورهای مناسب برای کاهش دادن پتانسیل نیم واکنش اکسایش آب و در نتیجه سرعت بخشیدن به فرآیند اکسایش انجام شده است. همچنین پیل های سوختی، فناوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازده بالا تولید می کنند. از مشکلاتی که ممکن است با این فناوری روبرو شود مشکل اصلی در آند سلول سوختی متانول، سینتیک کند اکسایش متانول می باشد. که بخش زیادی از تحقیقات روی سنتز و توسعه ی اصلاح سطوح الکترود جهت کاهش اضافه پتانسیل اکسایش متانول انجام شده است. نوع مواد الکترودی در اکسیداسیون الکتروشیمیایی متانول و آب که انجام آنها نیاز به الکتروکاتالیست هایی با کارایی بالا دارد، از پارامترهای مهم می باشد. سنتز کاتالیزورهای موثر و نوین نیز یکی از اهداف اصلی در اکسیداسیون الکتروشیمیایی متانول و آب می باشد. اکسیدهای پروسکایت به دلیل روش آماده سازی ساده، سطح ویژه بالا، اثر اندازه نانو قابل کنترل و ترکیبات قابل تنظیم، به عنوان یکی از امیدوارکننده ترین کاتالیزورها برای اکسیداسیون متانول و آب شناخته شده اند. همچنین دوپینگ هترواتم در ساختار کریستالی پروسکایت به یکی از استراتژی های فعال سازی رایج برای تنظیم ساختار الکترونیکی و توسعه کاتالیزورهای با کارایی بالا تبدیل شده است. بنابراین در کار پژوهشی حاضر به دلیل اهمیت جایگزینی سوخت های فسیلی با انرژی های تجدیدپذیر و توسعه ی مبدل هایی از انرژی که آلاینده های کمتری را وارد محیط زیست می کنند، سنتز و معرفی نانو ساختارهای پروسکایتی جدید بر پایه لانتانیدها و فلزات با کارآیی و پایداری بالا برای واکنش اکسایش آب و متانول طراحی و بررسی می شوند.
|
|
پژوهشگران
|
مهری علیقلی وند سعدآبادی (دانشجو)، زهره شقاقی سراسکانرود (استاد راهنما)، علیرضا امانی قدیم (استاد مشاور)
|