چکیده
هیبرید گرافن- CeO2 تهیه شد و به عنوان بستر نانوذرات پلاتین برای پیل سوختی مستقیم متانول (DMFC) استفاده گردید. ساختار و مورفولوژی توسط پراش اشعه X (XRD) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف ستنجی فوتوالکترون (XPS) مشخص شد; خواص الکتروکاتالیزور به وسیله ولتامتری چرخه ای (CV) ، ولتامتری روبشی خطی (LSV) و کرونوآمپرومتری (CA) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد که فعالیت الکتروکاتالیزور برای اکسیداسیون متانول و کاهش اکسیژن در این کاتالیزور تا حد زیادی به دلیل تعامل قوی بین پلاتین و CeO2 بهبود می یابد. به خصوص، کاتالیزور پلاتین CeO2با مقدار 7 درصد وزنی از CeO2 بهترین عملکرد الکتروکاتالیزوری برای اکسیداسیون متانول و کاهش اکسیژن را نشان داد. می توان نتیجه گرفت که هیبرید گرافن- CeO2می تواند به عنوان بستر بالقوه و موثر برای سلول سوختی استفاده شود.
1-مقدمه
سلول سوختی متانول مستقیم (DMFC) به علت انتشار آلاینده کم، چگالی انرژی بالاتر و شرایط عمل ملایم توجه روزافزونی را به خود جلب کرده است و به عنوان یکی از روشهای اصلی برای حل بحران انرژی و آلودگی زیست محیطی به عنوان یک منبع انرژی سبز در نظر گرفته میشود [1-4]. با این حال، فعالیت کاتالیستی کم این الکتروکاتالیزور هنوز مانعی بر روند تجاری کردن آن است. Pt کاتالیزور سنتی برای واکنش اکسایش متانول (MOR) و واکنش کاهش اکسیژن (ORR) است در حالی که پلاتین یک فلز قیمتی است که به سادگی توسط حدواسط های اکسیداسیون مانند CO مسموم میشود و فعالیت الکتروکاتالیزوری پلاتین کاهش میابد [5-9]. اگرچه کاتالیزورهای آلیاژ پلاتین همچون PtRu [10-12]، PtAu [13]، PtNi [14]، PtCo [15] و PtSn [16] و غیره فعالیت الکتروکاتالیزوری بالا نشان داده اند و نسبت به پلاتین به علت مکانیسم دوعاملی کمتر مستعد به مسمویت CO هستند با این حال فعالیت الکتروکاتالیزوری و ثبات کاتالیزور هنوز هم برای کاربردهای DMFC نبازمند بهبودهای بیشتر است...