Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 170640
تاریخ انتشار : 8 مهر 1392 0:0
تعداد مشاهدات : 84

اصلاح نوعی غشای تجاری در پیل های سوختی توسط محققان ایرانی

علمي و فناوري - فناوري: پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر موفق به اصلاح یک نوع غشای تجاری در پیل های سوختی با استفاده از نانولوله ها شدند. ‏ به گزارش سرویس فناوری ایسنا، در این پژوهش به منظور اصلاح معایب غشای تجاری نفیون در پیل های سوختی شامل عبورپذیری سوخت بالا، رسانایی کم ‏پروتون و دمای عملکردی پائین، از نانولوله اصلاح شده با هیستیدین استفاده شده و همچنین خواص این غشای نانوکامپوزیتی ‏جدید به عنوان الکترولیت در پیل های سوختی متانولی مورد بررسی قرار گرفته است.‏ مهسا سادات عسگری، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی از دانشگاه صنعتی امیرکبیر در این باره گفت: ‏‏در این پژوهش برای ساخت این غشا در ابتدا سطح نانولوله به وسیله هیستیدین عامل گذاری شد. در این حالت بر روی سطح ‏نانولوله گروه های آزول قرار می گیرد. در ادامه محلول نفیون با نانولوله اصلاح شده مخلوط شده در پتری دیش های شیشه ای ‏ریخته شد و بعد از خشک شدن در آون، غشای نانوکامپوزیت به دست آمد. سپس هدایت پروتونی، نفوذپذیری متانولی، ظرفیت ‏تبادل یونی و عملکرد الکتروشیمیایی این غشا را بررسی و با غشای تجاری نفیون مقایسه کردیم. وی تاکید کرد: نوآوری این پروژه استفاده از هیستیدین برای عامل گذاری و اصلاح ساختار نانولوله چند دیواره است. هیستیدین آمینواسیدی ‏است که دارای گروه های کربوکسیلیک اسید، آمین و آزول است. استفاده از نانولوله اصلاح شده با هیستیدین علاوه بر اینکه باعث ‏ایجاد برهمکنش مناسب بین گروه آزول اسید آمینه و یون های پروتون و بهبود عملکرد پیل های سوختی به خصوص در دماهای ‏بالا می شود، ماهیت زیست سازگار هیستیدین پتانسیل بالایی برای این نوع غشا در محیط های بیولوژیکی فراهم می کند.‏ وی افزود: نکته قابل تامل این غشا افزایش چگالی توان تولیدی از مولد الکتروشیمیایی در غلظت های بالای متانول و عبور پذیری بالای پروتون نسبت به غشای تجاری نفیون بویژه در دماهای بالاست که دستاورد بسیار مهمی در حوزه عملکرد ‏پیل های سوختی محسوب می شود. از آنجا که در غشاهای تجاری با تبخیر آب در دماهای بالا سازوکار انتقال پروتون دچار اختلال می شود و ‏بازده و عملکرد این پیل های سوختی کاهش می یابد، استفاده از سازوکار گراتوس در غشای طراحی شده در این پروژه به کمک ‏گروه های عاملی آزول سبب بهبود بازده پیل بویژه در دماهای بالا شده است. همچنین از دیگر مزایای غشای طراحی شده ‏می توان به عبورپذیری پایین متانول و توان تولیدی بالای آن نسبت به دیگر غشاهای تجاری مورد استفاده در بازار اشاره کرد. عسگری با ابراز امیدواری از امکان تجاری سازی این نانوغشای تولیدی، ادامه کار تحقیقاتی خود را معطوف به مدل سازی ‏عملکرد غشای طراحی دانست.‏ وی تصریح کرد: غشای نانوکامپوزیتی ساخته شده در این پروژه به عنوان الکترولیت پیل سوختی متانولی مورد بررسی قرار گرفته است. پیل ‏سوختی متانولی به دلیل چگالی قدرت بالا، دما و فشار عملکرد پایین جایگزین مناسبی برای باتری ها هستند و در تلفن های همراه، ‏رایانه های کیفی و همین طور به عنوان مولدهای برق در وسایل اندازه گیری، وسایل سنجش گر و انواع حسگرها در دستگاه های ‏کنترل ترافیک و تعیین وضع آب و هوا قابل استفاده است.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که توسط مهسا سادات عسگری و همکاران وی صورت گرفته، در مجله ‏«International Journal of Hydrogen Energy‏» منتشر شده ‏است. ‏