Skip to main content
SUPERVISOR
سعید اصلان زاده (استاد مشاور) امیر عبد الملکی (استاد مشاور) محمد ژیانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Somayeh Samadi nejad
سمیه صمدی نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Preparation of a porous anode electrode based on pt-free nanocatalyst and its structure and performance evaluation for the application in direct 2-propanol fuel cell
Among various types of alcohols, 2-propanol is one of the most promising candidates for direct alcohol fuel cells (DAFCs). 2-Propanol is less toxic than methanol, it is less prone to crossover to the cathode, and it is not poison to the cathode like the methanol. In this project, a porous anode electrode was made based on the Pt-free Hypermec TM ( Fe-Co-Ni/C) nanocatalysts for evaluation of 2-propanol electrooxidation in alkaline media. Performances of the mentioned electrode and conventional palladium anode electrode in 2-propanol electrooxidation reaction were compared. The electrochemical behaviors of these electrodes were investigated by cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques. Also, Scanning electron microscopy (SEM) was employed to study the structure of catalyst layer. The chronoamperometry results showed clearly that the Pt-free Hypermec TM is a better catalyst for 2-propanol oxidation reaction than the Pd/C (10% wt) , drop of the current for the Pd/C (10% wt) electrocatalyst was almost 43% more than the Pt-free Hypermec TM electrocatalyst. The maximum current density value obtained for the Pt-free Hypermec TM was 15 µA µg -1 metal and for Pd/C (10% wt) was 11.5 µA µg -1 metal . therefore, the Pt-free Hypermec TM electrocatalyst had a higher catalytic activity than Pd/C (10% wt) electrocatalyst.. The results of D2PFC tests showed a maximum power density of 8.5 mW cm ?2 with Pt-free Hypermec TM anode catalyst and 9 mW cm ?2 with the Pd/C (10% wt) anode catalyst at 25 ? C. results obtained for D2PFC were consistent to the chronoamperometry and cyclic voltammetry measurements.
یکی از بهترین الکل ها از بین الکل های مختلف برای کاربرد در پیل های سوختی الکلی مستقیم 2-پروپانول است. 2-پروپانول سمیت و میان عبور کمتری نسبت به متانول دارد ومسمومیت آن از متانول کمتر است. در این پروژه، الکترود آند متخلخل بر پایه نانوکاتالیست غیرپلاتینی Hypermec TM ( Fe-Co-Ni/C) برای ارزیابی در اکسایش 2-پروپانول در محیط قلیایی ساخته شد. عملکرد این الکترود و الکترود آندی رایج پالادیم در اکسایش 2-پروپانول با هم مقایسه گردید. رفتار الکتروشیمیایی این الکترودها با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای و کرنوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز برای تعیین مورفولوژی کاتالیست به کار گرفته شد. داده های کرنوآمپرومتری به طور واضح نشان داد که واکنش اکسایش الکتروشیمیایی 2-پروپانول روی نانوکاتالیست غیرپلاتینی Hypermec TM بهتر از Pd/C (10% wt) است. افت جریان برای نانوکاتالیست d/C (10% wt)حدود 43 درصد بیشتر بود. بیشینه دانسیته جریان برای نانوکاتالیست غیرپلاتینی Hypermec TM ، µA µg -1 metal 15 و برای d/C (10% wt) ، µA µg -1 metal 5/11 بدست آمد. بنابراین الکترود غیرپلاتینی Hypermec TM فعالیت کاتالیستی بالاتر از الکترود d/C (10% wt)داشته است. نتایج پیل سوختی 2-پروپانول مستقیم بیشینه دانسیته توان را در دمای 25 درجه سانتی گراد برای نانوکاتالیست غیرپلاتینی Hypermec TM ، mW cm ?2 5/8 و برای نانوکاتالیست Pd/C (10% wt)، mW cm ?2 9 نشان داد. نتایج به دست آمده در پیل سوختی 2-پروپانول تطابق خوبی با نتایج ولتامتری چرخه ای و کرنوآمپرومتری داشت .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی