سنتز و مطالعه فعالیت کاتالیزوری بسیار موثر نانوذرات پلاتین- اورتوفریت لانتانیم قرار گرفته در بستر پلی آنیلین-کیتوسان برای الکترواکسیداسیون متانول

Abstract

در این پژوهش، پلی آنیلین (PA) همراه با کیتوسان (CH) به عنوان بستری موثر و مناسب برای نانوذرات استفاده گردید. نانوذرات اورتوفریت لانتانیم (LFO) با روش سل-ژل سنتز و با تکنیک های پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتوی ایکس (EDS) شناسایی گردید. نانوکاتالیست Pt-LFO/PA-CH با کاهش شیمیایی هگزاکلروپلاتینیک اسید به وسیله سدیم تتراهیدروبورات در حضور نانوذرات LFO در بستر PA-CH تهیه شد. شکل ظاهری و توزیع نانوذرات با تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تعیین شدند. فعالیت کاتالیزوری نانوکاتالیست Pt-LFO/PA-CH برای الکترواکسیداسیون متانول با تکنیک های ولتامتری چرخه ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه شد. اثرات برخی عوامل تجربی برای الکترواکسایش متانول مانند غلظت متانول، سرعت روبش و دما در کاتالیست تهیه شده مطالعه گردید. انرژی فعال سازی قله آندی اکسایش متانول در Pt-LFO/PA-CH نیز محاسبه گردید و مقدار آن kJ mol-1 14/17 به دست آمد. فعالیت کاتالیزوری کاتالیست Pt-LFO/PA-CH برای الکترواکسایش متانول با کاتالیست Pt/PA-CH مقایسه گردید. سطح مقطع فعال الکتروشیمیایی کاتالیست Pt-LFO/PA-CH (m2g-1Pt 77/46) بیشتر از Pt/PA-CH ( m2g-1Pt 54/69) به دست آمد. در غلظت متانول M 1/76، چگالی جریان قله آندی اکسایش متانول در Pt-LFO/PA-CH (mA cm-2 377/58) بیشتر از کاتالیست Pt/PA-CH (mA cm-2 203/67) بود. سطح مقطع فعال الکتروشیمیایی و چگالی جریان بالاتر Pt-LFO/PA-CH برای اکسایش متانول نشان دهنده فعالیت کاتالیزوری بسیار بهبود یافته Pt-LFO/PA-CH برای الکترواکسایش متانول می باشد. از این رو، کاتالیست تهیه شده می تواند به عنوان کاتالیستی موثر برای الکترواکسایش متانول در پیل های سوختی متانولی مستقیم به کار رود.