پایان نامه بررسی فعالیت نانوکاتالیست آندی بر پایه پلاتین جهت کاربرد در پیل های سوختی الکلی مستقیم (

ارسال شده در سایت پایان نامه

دانشگاه مازندران

دانشکده شیمی

پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته شیمی گرایش شیمی­فیزیک

موضوع:

بررسی فعالیت نانوکاتالیست آندی بر پایه پلاتین جهت کاربرد در پیل های سوختی الکلی مستقیم (متانول، 2-پروپانول و،2،1- پروپان دی ال)

استاد راهنما:

دکتر عبدالله عمرانی

استاد مشاور:

دکتر عباسعلی رستمی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول:مقدمه­ ای بر پیل­های سوختی

1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………. 2

1-2- پیل سوختی چیست؟………………………………………………………………………. 2

1-3- تاریخچه………………………………………………………………………………….. 4

1-4- کاربرد­های پیل سوختی…………………………………………………………………… 6

1-5- انواع پیل سوختی………………………………………………………………………… 7

1-5-1- پیل سوختی پلیمری یا غشاء مبادله کننده پروتون…………………………… 7

1-6- پیل­های سوختی الکلی مستقیم………………………………………………………… 9

1-7- سوخت­های مورد استفاده در پیل­های سوختی الکلی……………………………….. 10

1-7-1- متانول به­عنوان سوخت……………………………………………………………….. 10

1-7-1-1- پیل سوختی متانول مستقیم…………………………………………………….. 11

1-7-2- 2-پروپانول………………………………………………………………………………. 15

1-7-2-1- پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم……………………………………………. 15

1-7-3- پروپیلن­گلیکول………………………………………………………………………. 16

1-7-3-1- پیل سوختی 1و2-پروپان­دی­ال مستقیم………………………………………….. 16

1-8- کاتالیست مورد استفاده در آند پیل­های سوختی……………………………………. 17

1-8-1- بهبود کاتالیست پلاتین با استفاده از بسترهای مختلف……………………….. 18

1-8-1-1- کربن بلک………………………………………………………………………….. 19

1-9- مطالعه اکسیداسیون الکل­ها روی الکتروکاتالیست­های بر پایه پلاتین………………….. 20

1-9-1- سینیتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC…………………………………..

1-9-2- مکانیسم اکسایش متانول………………………………………………………….. 22

1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلن­گلیکول روی الکتروکاتالیست­های برپایه پلاتین……… 23

1-10- اهداف پروژه………………………………………………………………………………….. 29

فصل دوم مبانی نظری

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………… 31

2-2- تکنیک­های مورد استفاده……………………………………………………………….. 31

2-3- ولتامتری……………………………………………………………………………………. 32

2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل…………………………………………………… 32

2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای………………………………………………………………….. 32

2-3-3- عوامل موثر در واکنش­های الکترودی در حین ولتامتری چرخه­ ای………………. 33

2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخه ­ای………………………………………………… 34

2-4- نمودارهای تافل…………………………………………………………………… 35

2-5- روش طیف­‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی………………………………………… 36

2-6- مشخصه­یابی سطح الکترود……………………………………………………………. 48

2-6-1- SEM…………………………………………………………………………………..

2-6-2- EDS………………………………………………………………………………………

فصل سوم: بخش تجربی

3-1- مواد شیمیایی……………………………………………………………………….. 41

3-2- دستگاه‌های مورد استفاده…………………………………………………………… 41

3-3- الکترود­های به­کار گرفته شده در روش­های ولتامتری………………………………… 44

3-4- تهیه کاتالیست پلاتین/کربن…………………………………………………………. 44

3-5-تهیه جوهر کاتالیست………………………………………………………………… 44

3-6- آماده­سازی الکترود کربن­شیشه………………………………………………… 45

فصل چهارم: بحث و نتیجه­ گیری

4-1- کلیات………………………………………………………………………………….. 47

4-2- بررسی ریخت­شناسی و تجزیه عنصری……………………………………………. 47

4-3- ولتامتری چرخه­ایPt/C  در محلول قلیایی…………………………………………. 49

4-4- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر محلول بازی متانول………………. 51

4-4-1- بررسی ولتاموگرام چرخه­ای الکترود Pt/C/GC در محلول بازی متانول…………. 51

4-4-2- بررسی منحنی­‌های EIS و کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسایش متانول…. 53

4-5- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر محلول قلیایی 2-پروپانول……….. 56

4-5-1- بررسی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C در اکسیداسیون 2-پروپانول………… 56

4-5-2- بررسی منحنی­‌های نایکوئیست و کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسایش 2-پروپانول… 59

4-6- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال……….. 60

4-6-1- ولتامتری چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال…………… 60

4-6-2-بررسی پایداری Pt/C اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال………………………………… 62

4-7- بررسی عملکرد کاتالیست پلاتین/کربن در اکسیداسیون سوخت‌های مختلف…. 64

4-7-1- بررسی و مقایسه ولتاموگرام‌های چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال در محیط قلیایی…..65

4-7-2- مقایسه و بررسی نمودارهای ولتامتری روبش خطی Pt/C در اکسیداسیون الکل­های مختلف………67

4-7-3-  مقایسه و بررسی نمودارهای تافل کاتالیست Pt/C  در اکسیداسیون الکل‌ها…………. 68

4-7-4- بررسی نمودارهای کرونوآمپرومتری الکترود  Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف… 69

4-7-5- مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی الکترود  Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف.. 72

4-8-نتیجه گیری……………………………………………………………………………………….. 75

4-9-پیشنهادات…………………………………………………………………………………….. 76

4-10-منابع………………………………………………………………………………………. 77

چکیده:

در این پروژه ابتدا نانوکاتالیست پلاتین/کربن به وسیله‌ی کاهش شیمیایی نمک پلاتین با کاهنده شیمیایی سدیم بور هیدرید سنتز شد. ویژگی‌های ساختاری و مورفولوژی نانوکاتالیست سنتز شده با استفاده از طیف­سنجی پراکنش انرژی و میکروسکوپ روبش الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت و پایداری نانوکاتالیست Pt/C در الکترواکسیداسیون الکلهای مختلفی مانند متانول، 2- پروپانول و 1و2- پروپان­دی­ال در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفت. تکنیک‌های ولتامتری چرخه‌ای، کرونوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی واکنش اکسیداسیون استفاده شدند. Pt/C دانسیته جریان بالایی در اکسیداسیون 1و2-‌ پروپان­دی­ال در مقایسه با متانول و 2- پروپانول نشان می‌‌دهد. مقدار پتانسیل آغازی برای Pt/C در اکسیداسیون 1و2- پروپان دی ال مقدار منفی تر نسبت به اکسیداسیون متانول دارد که این امر به دلیل سنتیک سریع واکنش اکسیداسیون 1و2- پروپان دی ال می­باشد. نتایج آزمایشات کرونوآمپرومتری تایید می­‌کند که Pt/C دانسیته جریان پایدارتری در اکسیداسیون 1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال نشان می‌­دهد. نتایج حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی پس از طی 100 چرخه نشان داد که مقاومت انتقال بار در اکسیداسیون 1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال کمترین مقدار و برای 2-پروپانول بیشترین مقدار را دارد. دلیل این امر این است که در اکسیداسیون1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال مقاومت کاتالیست در برابر جذب حد واسط بالاست و حد واسط ها به راحتی نمی­‌توانند سایت‌های فعال واکنش را مسدود کنند.

این پایان نامه از روی سایت اینجا کلیک کنید

 

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید !

سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

پایان نامه بررسی اعتماد اجتماعی و عوامل مؤثر برآن آزمون تجربی در شهر اراک
پایان نامه انحرافات نرخ ارز و ماندگاری تورم در ایران کاربرد روش اتورگرسیو آستانه ای
پایان نامه قابلیت و محدودیت نرم افراز فلوئنت
پایان نامه توصیف و تشریح متغیرهای عدالت سازمانی و رفتار شهروندی در سازمان تأمین
پایان نامه روانشناسی با موضوع میزان پیش بینی توانمندسازی براساس ابعاد مدیریت دانش