سنتز کاتالیست های دوفلزی قلع-کبالت و بررسی مقاومت آن ها در برابر آلودگی کربن مونوکسید، به منظور استفاده در لایه آندی پیل سوختی PEM

مشکل اصلی در تجاری­ سازی پیل­های سوختی غشای تبادل پروتون (PEM)، حساسیت و غیر فعال شدن کاتالیست آندی در برابر آلودگی­ های سوخت هیدروژن به ویژه کربن مونوکسید (CO) می ­باشد. درنتیجه طراحی و ساخت آندهای مقاوم به آلودگی کربن مونوکسید، از اهمیت بالایی برخوردار است. طی سال­ های اخیر استفاده از لایه کاتالیست آندی چند لایه بررسی شده است به طوری که آلودگی کربن مونوکسید موجود در سوخت در لایه بیرونی حذف شده و هیدروژن خالص در لایه درونی با پلاتین واکنش دهد. در پژوهش ­های پیشین از فلز روتنیم به عنوان لایه حذف کننده CO استفاده شده است. در این پژوهش، کاتالیست دو فلزی، از دو فلز غیر نجیب قلع و کبالت بر روی پایه کربن، با نسبت­ های وزنی گوناگون به منظور استفاده در لایه بیرونی آند، سنتز شد و نتیجه­ های آنالیزهای XRDو SEM بارگذاری نانوذره­ های فلزی روی کربن را تایید کرد. قابلیت این کاتالیست­ ها برایاکسایش کربن مونوکسید به روش نیم سل سوختی بررسی شد و آزمایش ­ها ثابت کرد فعالیت ترکیب اکسیدی این فلزها بسیار بیش­ تر از حالت فلز خالص است. پس از اکسید کردن نانوذره ­ها در ولتاژ ۹/۰ ولت، کاتالیست­ های ساخته شده، قابلیت بالایی برای اکسایش کربن مونوکسید و هیدروژن در شرایط عملیاتی پیل سوختیPEM نشان داده و کربن مونوکسید را در پتانسیل­ های پایین­تری نسبت به کاتالیست تجاری Pt/C اکسید کردند. همچنین داده­ های به دست آمده نشان داد که کاتالیست دارای قلع ۵۰% و کبالت ۵۰% روی پایه کربن، کارایی بهتری برای اکسایش کربن مونوکسید و هیدروژن در شرایط کاری پیل داشته و کاندیدای مناسبی برای استفاده در لایه بیرونی کاتالیست آندی چند لایه می ­باشد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی PEM ، لایه کاتالیست آند ، اکسایش مونوکسیدکربن ، ولتامتری چرخشیشی