بررسی اثر اصلاح سطحی نانوذرات سیلیکا، بر کارایی غشاهای نانوکامپوزیتی بر پایه نفیون برای کاربرددر پیل سوختی متانولی

در این پژوهش از ۳ - مرکپتوپروپیلتری متوک سی سیلان برای عامل گذاری و اصلاح ساختار نانو سیلیکا و سپس سولفونا سیون سطح نانو سیلیکااستفاده شد H۳SO-Si . همچنین به صورت جداگانه سطح نانوذرات سیلیکا با فسفوتانگستیک اسید PWA نیز اصلاح شده و مورد بررسی قرارگرفت Si-PWA . در کنار برهمکنش مناسب بین گروه های اس یدی و پروتون ها که سبب بهبود عملکرد پیل های سوختی می شود، کاهش قابلملاحظه نفوذ پذیری نسبت به متانول، به علت برهمکنش های این گروه ها با گروه های سولفونیک اسید در ساختار نفیون، نشان داد که این ترکیباتاز قابلیت بالایی برای کاربرد در غ شاهای پیل سوختی برخوردا رند.در این پژوهش،عملکرد غ شاهای محتوی نانو سیلیکای اصلاح شده با غ شاهاینفیون خالص و غ شای نفیون حاوی نانو سیلیکای خام مورد مقای سه قرار گرفت. نکته قابل تامل در مورد غشا های حاوی نانوذرات اصلاح شده باترکیبات اسیدی، افزایش چ شمگیر پارامتر انتخاب پذیری بود که دستاورد بسیار مهمی در حوزه عملکرد پیل های سوختی می با شد. از آنجا که درغشاهای تجاری با تبخیر آب در دماهای بالا مکانیسم انتقال پروتون دچار اختلال می شود و بازده و عملکرد این پیل های سوختی کاهش می یابد،استفاده از مکانیسم گراتهاس در غشای طراحی شده در این پروژه به کمک گروه های عاملی اسیدی می تواند سبب بهبود پارامترهای عملیاتی آن،خصوصا در دماهای بالا بشود. همچنین، از دیگر مزایای غشای طراحی شده می توان به عبور پذیری پایین متانول و بازده بالای آن نسبت به دیگرغشاهای تجاری مورد استفاده در بازار اشاره کرد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی ، نفیون ، هدایت پروتون ، عبورپذیری متانول ، پارامتر انتخاب پذیری