بررسي عملكرد نانوكاتاليست هاي دوفلزي براي بهبود فرايند اكسايش اتيلن گليكول و گليسرول در پيل سوختي

The Investigation of the Performance of Bimetallic Nanocatalysts to Improve the Oxidation Process of Ethylene Glycol and Glycerol in the Fuel Cell

در اين كار نانوذره هاي دو فلزي پالاديم روي با استفاده از روش سونوشيمي در نسبت هاي مولي گوناگون بر روي بستر عامل دار شده كربن ولكان سنتز شدند. ساختارهاي سنتزي به وسيله طيف سنجي نشر اتمي پلاسماي جفت شده القايي، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس، پراش پرتو ايكس و تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني عبوري مورد بررسي قرار گرفتند. فعاليت الكتروكاتاليستي نانوساختارهاي سنتزي در اكسايش سوخت هاي اتيلن گليكول و گليسرول بررسي و با نانوذره هاي تك فلزي پالاديوم توسط ولتامتري چرخه اي و روبش خطي مقايسه شد. بر پايه نتيجه هاي به دست آمده، بيش ترين و كم ترين فعاليت بر پايه چگالي جريان در فرايند اكسايش به ترتيب مربوط به Pd2Zn/C و Pd/C مي باشد. بررسي مكانيسم اكسايش ولتامتري اين دو الكل در سطح آند پوشش داده شده با Pd2Zn/C نشان دهنده اين است كه فرايند تحت كنترل جرم مي باشد و گونه براي اكسايش به سمت الكترود نفوذ مي كند. نتيجه ها نشان مي دهد كه اين نانوكاتاليست دو فلزي يك گزينه خوبي به عنوان كاتاليست آندي براي پيل هاي سوختي الكلي مستقيم است.

In this work, Pd-Zn bimetallic nanoparticles were synthesized in different atomic ratios via a sonochemical method on pretreatment Vulcan XC-72R carbon. The synthesized structures were characterized by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy, energy dispersive x-ray, powder X-ray diffractometry, and transmission electron microscopy. Electrocatalysis activity of synthesized nanostructures for ethylene glycol and glycerol as fuel was investigated and compared with monometallic palladium by cyclic voltammetry and linear sweep voltammetry analysis. Based on the obtained results, the highest and lowest activity in the oxidation process was obtained for Pd2Zn/C and Pd/C, respectively. The investigation of the voltammetric oxidation mechanism of these alcohols on the Pd2Zn/C coated anode indicates that the process is mass controlled and the species diffused into the electrode for oxidation. The results suggest that this bimetallic nanocatalyst is a good candidate as an anodic catalyst for the direct alcohol fuel cells.