بهبود عملكرد پيل‌هاى سوختى با الياف نانونقره‌ توسط محققان دانشگاه شريف

محققان دانشگاه صنعتى شريف با سنتز ساختار تركيبى ميكروالياف نانوذر‌ه نقره و به‌كارگيرى موفقيت‌آميز آن در واكنش احياى اكسيژن، ادعا كردند كه اين روش مى‌تواند به بهبود بازده پيل‌هاى سوختى كمك كند.

به گزارش سرويس پايان نامه ايسنا، پيل‌هاى سوختى نويدبخش منبع انرژى پاك در آينده هستند. يكى از واكنش‌هاى مهم در آنها، واكنش احياى كاتدى اكسيژن است و يكى از چالش‌هاى موجود، غلبه بر كاهش پتانسيل اين واكنش است كه استفاده از كاتاليست نانونقره مى‌تواند اين پتانسيل را تا حد زيادى كاهش دهد.

نفيسه شريفى، دانشجوى دكترى دانشگاه صنعتى شريف كه در تحقيقى به بررسى اين موضوع پرداخته گفت: ساختار تركيبى ميكرو الياف نانوذره‌ نقره در مقايسه با نانوذرات نقره به دليل يك بعدى بودن، رسانش بهترى داخل كامپوزيت، ايجاد مى‌كنند.

وى افزود: به روشى جديد و با كمك الياف سلولزى پنبه، موفق به سنتز ساختار تركيبى ميكرو الياف نانوذره‌ نقره شديم كه سادگى اين روش از مزاياى اين روش نسبت به روش‌هاى موجود است.

شريفى، ابتدا نانوذرات نقره را به روش شيميايى، روى بستر الياف سلولزى پنبه نشانده‌ است. سپس به كمك عمليات حرارتى، الياف سلولزى را از داخل پوششى كه متشكل از نانوذرات است حذف كرده و بدين ترتيب الياف سلولزى به عنوان تمپليت عمل كرده‌اند و نانوذرات، ساختار الياف سلولزى را به خود گرفته‌اند. اين الياف از زنجيره‌هاى نانوذرات ساخته شده و به دليل سطح موثر زياد و رسانش خوب نقره، اين ساختارهاى يك بعدى، علاوه‌بر كاتاليست بودن در واكنش احياى اكسيژن، به‌عنوان هادى نيز عمل مى‌كنند.

در مرحله بعد، اين فايبرهاى نانوساختار نقره با غلظت‌هاى مختلف، وارد الكترود كامپوزيتى گرافيت شده‌اند كه حضور ساختار تركيبى ميكرو الياف-نانوذره‌ى نقره، چگالى جريان را افزايش داده و منجر به كاهش پتانسيل احيا شده‌اند و بدين‌صورت واكنش‌هاى احياى اكسيژن را بهبود داده و انتظار مى‌رود كه بتوانند در پيل‌هاى سوختى بسيار موثر باشند.

شريفى در پايان خاطرنشان كرد كه على‌رغم اين كه كشورهاى مختلف، روى توسعه و تحقيق و استفاده از پيل‌هاى سوختى تمركز جدى دارند؛ ولى به دليل وجود ذخاير نفتى و از آن جايى كه در كشورمان مطالعات منسجم و هدفمندى روى پيل‌هاى سوختى انجام نمى‌شود به نظر مى‌رسد كه در حال حاضر زيرساخت‌هاى تجارى شدن اين پژوهش در كشورمان وجود نداشته باشد.

جزئيات اين پژوهش كه با همكارى دكتر فريبا تاج‌آبادى و دكتر نيما تقوى‌نيا انجام شده در مجله‌ International journal of hydrogen Energy (جلد 35، صفحات 3262- 3258، سال2010) منتشر شده ‌است.