گرافن و کاتالیستهای مبتنی بر گرافن در پیل های سوختی برای احیاء اکسیژن

آهستگی سرعت واکنش احیاء اکسیژن فاکتور اصلی محدودیت در پیلهای سوختی تبدیل انرژی می باشد. بنابر این موثرترین الکتروکاتالیست در سلول های سوختی ،پلاتینیا الیاژهای آن میباشد.با این وجود ، هزینه بالای تولید پلاتین ، تولید محدود آن و ثبات یا پایداری کم پلاتین از کاربرد آن در مقیاس بالا در پیل های سوختی جلوگیری کرده است. بنابر این دلایل ، تلاشهای زیادی برای جایگزینی کاتالیست های مبتنی بر پلاتین صورت گرفته است ، و در این میان با ماده کربنی گرافن آشنا شدیم. گرافن و گرافن تغییریافته شیمیایی یا به عبارت بهتر مشتقات شیمیایی گرافن گزینه های بسیار مناسبی برای کاربردهای مختلفی همچون مواد ذخیره کننده انرژی ، مواد شبه کاغذ ، کامپوزیت های پلیمری به شمار می روند.در این میان، استفاده از گرافن در زمینه کاتالیز(کاتالیست های مبتنی بر گرافن) مورد توجه بسیاری از محققان در سالهای اخیر بوده است، که این کاربرد گرافن در زمینه کاتالیز، به مساحت سطح فوق العاده زیاد گرافن و توانایی های جذب سطحی آن ، ثبات و پایداری و فعالیت کاتالیزوری بالای آن مربوط می شود. در این تحقیق ما به بررسی ساختارماده کربنی گرافن و روشهای تولید آن و همچنین کاربرد آن در زمینه فرآیندهای کاتالیزی در پیل های سوختی برای احیاء اکسیژن پرداخته ایم و نشان دادیم که گرافن با دارا بودن ویژگی های عالی مکانیکی ، الکتریکی، دمایی ، مساحت سطحی بسیار بالا و امکان عامل دار کردن شیمیایی آن ،که بدلیل ساختار تک لایه ای بدون بعد از کربن هیبرید شده میباشد در گستره وسیعی از زمینه ها از قبیل الکترونیک ، سنسورها یا حسگرها ، باتری ها و کاتالیست ها در پیل های سوختی بجای کاتالیست های مبتنی بر پلاتین مورد توجه قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

کاتالیست ، فعالیت کاتالیزوری ، گرافن ، احیاء اکسیژن