بررسي تاثير زير پايه هاي مختلف كربني بر عملكرد الكتروشيميايي پيل سوختي دما پايين پليمري

Effect of different carbon supports on the electrochemical behavior of Low Temperature Polymeric Fuel Cells (PEMFCs)

هدف از پژوهش حاضر، بررسي تاثير زير پايه هاي مختلف كربني بر عملكرد الكتروشيميايي پيل سوختي دما پايين پليمري بوده است. در همين راستا نمونه هاي كربني مزوپور CMK-3 تهيه شده به روش قالبگيري سخت توسط اكسيد نيكل، كربن نانوتيوب و پلانين عامل‌دار گرديدند. سپس بررسيهاي ساختاري بر روي الكتروكاتاليستهاي تهيه شده توسط تكنيكهاي آناليز پراش اشعه ايكس در يك بازه زاويه اي كوچك ((SAXRD ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM) ، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و جذب و واجذب نيتروژن صورت گرفت. نتايج نشان مي دهند كه مزوساختار كربني در اثر عامل‌دار شدن توسط NiO و CNT تخريب مي شوند. همچنين مطالعات پراش اشعه ايكس در يك بازه زاويه اي پهن (WAXRD) پراش اشعه ايكس در يك بازه زاويه اي كوچك ثابت مي كند كه بلوركهاي پلاتين كوچكتري در نمونه هاي مزوپور در مقايسه با نمونه كربن ولكان تشكيل مي شود. نتايج منحنيهاي پلاريزاسيون نيز تاييد مي كنند كه پايه كربني كامپوزيتي تهيه شده از كربن مزوپور-كربن نانوتيوب داراي بهترين عملكرد الكتروشيميايي در مقايسه با ساير نمونه هاي مورد مطالعه نظير كربن تجاري مي باشد.

In the work presented here, attempt is made to study the effect of different carbon supports on the electrochemical behavior of Pt/Carbon supports. In this respect, the carbon mesoporous samples (CMK-3) prepared by hard templating method were functionalized with Nickel oxide, Carbon nanotube and Platinum. Then all the materials have been characterized by XRD (Low&high), N2 adsorption–desorption isotherms, transmission electron microscopy (TEM) and high-resolution field emission scanning electron (FESEM). The results showed the mesostructural structure has been destroyed by functionalization of CMK3 with NiO and CNT. Furthermore, The WAXRD patterns revealed the formation of smaller Pt crystallites in relative to Vulcan supports. Finally, obtaining the polarization curves for the fabricated MEAs with Pt loading of 0.5 mg cm-2 demonstrated that the CMK3-CNT-20Pt catalyst shows a considerably better performance than the other samples.