Skip to main content
SUPERVISOR
محمد ژیانی (استاد راهنما) سعید اصلان زاده (استاد مشاور)
 
STUDENT
MOHAMMADREZA YAZDNI
محمدرضا یزدانی کچوئی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Preparation and evaluation of oxygen electrode based on iridium nanoparticles for proton exchange membrane electrolysis
In this project, first, the electrochemical behavior of iridium oxide and ruthenium oxide catalysts made in Iran and ruthenium oxide catalysts manufactured by Merck as well as equal mixtures of iridium and ruthenium oxide (manufactured by Merck) during cyclic voltammetric tests, Linear scanning voltammetry; electrochemical impedance and chronoamperometry were investigated. Test Results of Equally Mixed Catalysts of Iridium and Ruthenium Oxide (Merck) was selected as the catalyst suitable for use as the anode cell electrolysis with proton exchange membrane. Subsequently, the proton exchange membrane electrolyzers were designed and fabricated with the desired characteristics. The activation of PEMWE was performed in three separate stages. and then the polarization test at different inlet temperatures and fluorites for temperature selection and optimum fluorite was obtained. According to the results of polarization tests of 80 ° C and 5 ml/min, inlet water was selected as optimum temperature and fluorite. Then, at this temperature and fluorite inlet water, the stability test was performed in two constant voltages of 1.6 volts and 1.9 volts for 720 minutes. From the results of the PEMWE, it can be seen that the catalyst used is highly capable of being used in proton exchange membrane electrolyzers, and it is also made extensively useful for industries that require high purity hydrogen and oxygen.
در این پروژه ابتدا رفتار الکتروشیمیایی کاتالیست های ایریدیم اکسید و روتنیم اکسید ساخت ایران و کاتالیست روتنیم اکسید ساخت مرک و همچنین کاتالیست مخلوط با نسبت برابر از ایریدیم و روتنیم اکسید ساخت مرک طی آزمون های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری با روبش خطی پتانسیل، امپدانس الکتروشیمیایی و کرونوآمپرومتری بررسی شد . از نتایج آزمون ها کاتالیست مخلوط با نسبت برابر از ایریدیم و روتنیم اکسید مرک به‌عنوان کاتالیست مناسب برای استفاده در آند سل الکترولیز با غشاء تبادل پروتون انتخاب شد. بنابراین در ادامه سل الکترولیز با غشاء تبادل پروتون با ویژگی های مورد نظر طراحی و ساخته شد. فعال سازی سل در سه مرحله ی مجزا صورت گرفت و پس از فعال سازی مقایسه ی نحوه ی خوراک دهی به سل انجام شد که از نتایج آنالیزها سل در حالت خوراک دهی به آند کارکرد بهتری داشت، سپس آزمون پلاریزاسیون در دماها و جریان‌های خوراک ورودی مختلف برای انتخاب دما و جریان ورودی بهینه انجام شد. با توجه به نتایج آزمون‌های پلاریزاسیون دمای 80 درجه سانتی‌گراد و جریان خوراک ورودی 5 میلی‌لیتر بر دقیقه به‌عنوان دما و جریان ورودی بهینه انتخاب شدند. سپس در این دما و جریان ورودی آزمون پایداری سل در دو ولتاژ ثابت 6/1 ولت و 9/1 ولت به مدت 720 دقیقه انجام شد. از نتایج حاصل می‌توان پی برد که کاتالیست استفاده شده توانایی بالایی برای استفاده در سل الکترولیز با غشاء تبادل پروتون دارد و همچنین سل الکترولیز با غشاء تبادل پروتون ساخته شده کاربرد صنعتی فراوانی دارد و برای صنایعی که به هیدروژن و اکسیژن با خلوص بالا نیاز دارند مناسب می‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی