بررسي خواص فيزيكوشيميايي و عملكرد ريز ساختار بسترهاي كربني و لايه ي نفوذ آنها در پيل سوختي پليمري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

چكيده لايه¬ي نفوذ و بستر كربني آن به عنوان يكي از اجزاي مهم پيل سوختي پليمري نقش¬هاي مهمي از جمله ايجاد مسيري براي خروج آب توليدي و ورود همگن گازهاي واكنش دهنده به لايه¬ي كاتاليست ، ايجاد استحكام براي مجموعه¬ي الكترود-غشا و كاهش مقاومت تماسي را بر عهده دارد. در گام اول اين تحقيق انواع بسترهاي كربني از لحاظ خصوصيات فيزيكي از جمله مقاومت الكتريكي و نفوذپذيري توسط دستگاه طراحي شده به همين منظور مورد مطالعه قرار گرفت. لازم به ذكر است كه اين دستگاه قادر است نفوذپذيري و مقاومت الكتريكي محيط¬هاي متخلخل را در تراكم¬هاي مختلف به صورت همزمان اندازه¬گيري نمايد. در گام بعدي براي بررسي اثر لايه¬ي ميكرومتخلخل، جوهر اين لايه حاوي پودر كربن ولكان و محلول تفلون به روش¬هاي مختلف حمام فراصوت، فراصوت پيوسته، فراصوت ضرباني و همزن مغناطيسي مخلوط گرديد و پس از نشاندن روي بستر كربني خصوصيات فيزيكي آن¬ها در تراكم¬هاي مختلف بررسي شد. در گام آخر به منظور بررسي اثر تراكم لايه¬ي نفوذ روي عملكرد پيل ، لايه¬¬ي نفوذ ساخته شده به روش حمام فراصوت كه داراي بيشترين ميزان نفوذپذيري بود، بعد از نشاندن لايه¬ي كاتاليست در تراكم¬هاي مختلف به عنوان كاتد در پيل مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج منحني¬هاي پلاريزاسيون نشان داد كه عملكرد پيل حاوي الكترود داراي لايه-ي نفوذ ساخته شده به روش حمام فراصوت با تراكم12% لايه¬ي نفوذ نسبت به پيل¬هاي با تراكم 21% و30% لايه¬ي نفوذ بهتر مي¬باشد. نتايج امپدانس الكتروشيميايي در سه ناحيه¬ي سينتيكي، اهمي و غلظتي نيز اين نتايج را تاييد كرد. كلمات كليدي: بستر كربني؛ مقاومت الكتريكي؛ نفوذپذيري؛ تراكم لايه¬ي نفوذ؛ پيل سوختي پليمري

217924

شيمي فيزيك

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان