طراحي و مشخصه‌يابي الكترود گرافيت دوپه شده با نانوذرات نيكل- فسفر براي استفاده در پيل‌هاي سوختي متانولي

Design and characterization of graphite electrode, doped with Ni-P nanoparticles, for use in methanol fuel cell

در اين پروژه اكسايش الكتروكاتاليستي متانول بر روي الكترود گرافيت دوپه شده با نانوذرات نيكل- فسفر در محيط 1 مولار سديم هيدروكسيد مطالعه شد. براي اين منظور از روش ولتامتري چرخه‌اي استفاده شد. تهيه الكترود دوپه شده به روش بدون الكترود (آبكاري فاقد منبع جريان خارجي) انجام شد. تصوير SEM و الگوي XRD نشان دهنده ايجاد پوششي از نيكل و فسفر با ساختار نانو است. فسفر موجود در پوشش باعث افزايش مقاومت الكترود در برابر خوردگي و افزايش سختي آن مي‌شود. نانوذرات نيكل- فسفر ايجاد شده روي سطح گرافيت اكسايش متانول را در محيط بازي به وسيله‌ي گونه‌ي +NiOOH)Ni3) كه در طي فرايند اكسايش توليد مي‌شود، كاتاليز مي‌كند. اثر غلظت متانول بر جريان پيك اكسايش متانول مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد كه با افزايش غلظت متانول چگالي جريان پيك اكسايش نيز به صورت خطي افزايش مي‌يابد. وابستگي چگالي جريان اكسايش متانول به سرعت روبش پتانسيل و جذر سرعت روبش پتانسيل نيز مورد بررسي قرار گرفت.

The electrocatalytic oxidation of methanol was studied on Ni-P modified graphite in 1M NaOH solution. For this purpose, the cyclic voltammetry technique was employed.Electroless deposition technique was adopted for the preparation of these catalysts. SEM and XRD images show that the nanoparticles are pure Ni and P atoms and there are no impurities. The phosphor coating improves the corrosion resistance of the electrode and increases of its hardness. The Ni-P modified graphite catalyzed methanol oxidation in alkaline medium via Ni3+ species. The dependence of the oxidation current on methanol concentration was discussed .It Was observed that with increasing of concentration of methanol, oxidation current peak also increases linearly. The dependence of the methanol oxidation current density on scan rate and square root of the scan rate was discussed.