چکیده
یک سیستم تولید هیدروژن با کیفیت بالا مبتنی بر نانو الیاف کامپوزیتی پلی اکریلو نیتریل (PAN)/Ag/Pd که با کاهش نانو الیاف الکتروریسی شده PAN/AgNO3 توسط مایکروویو و به دنبال آن با یک واکنش جایگزینی تولید شدهاند، شرح داده شده است. مورفولوژی نانو الیاف کامپوزیتی PAN/Ag/Pd و نانو ذرات فلزی موجود روی الیاف توسط میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM)، TEM با وضوح بالا (HRTEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی فتو الکترون پرتو ایکس (XPS) اندازهگیری شد. مشخص شد که نانو الیاف کامپوزیتی PAN/Ag/Pd به دست آمده، مورفولوژی ظریف و فعالیت کاتالیستی بالایی برای تولید H2 از محلول آبی آمونیوم بوران (NH3BH3, AB) دارند. آزمایش تولید هیدروژن نشان داد که کاتالیزور دارای فعالیت کاتالیستی عالی (با فرکانس تبدیل (TOF) mol H2 h-1 2/377)، ثبات در برابر بازیافت خوب و خاصیت جداسازی آسان از سیستم واکنش است. این گونة جدید از نانو الیاف پتانسیل کاربرد عالی را برای تولید انرژیهای پاک جدید دارد.
1- مقدمه
دنیای امروز بحران کمبود انرژی را تجربه میکند. بنابراین، توسعه انرژیهای پاک، جدید و سازگار با محیط زیست بسیار حیاتی است. هیدروژن به عنوان یکی از مهمترین حاملهای انرژی جایگزین، یکی از بهترین کاندیداها برای مقابله با بحران انرژی در آینده است. با این حال، استفاده وسیع از هیدروژن به دلیل ناکارآمدی روشهای تولید و ذخیرهسازی آن محدود شده است. اخیراً، آمونیوم بوران (NH3BH3, AB) به دلیل محتوی هیدروژن بالای آن (%6/19 وزنی) که از بنزین نیز بیشتر است توجه زیادی را به خود جلب کرده و خود را به عنوان یک کاندیدای احتمالی برای کاربردهای شیمیایی ذخیرهسازی هیدروژن معرفی کرده است. در ضمن، سمّی نبودن، پایداری خوب در دمای اتاق، ذخیرهسازی آسان و خواص سینتیک آن نیز جالب توجه است. با توجه به اینکه AB در محلول آبی و در شرایط نرمال نسبتاً پایدار است، برای سرعت بخشیدن به نرخ واکنش آزادسازی هیدروژن، استفاده از کاتالیزورها ضروری است.
با وجود تمام پیشرفتهای به دست آمده در تهیه کاتالیزورها، هنوز هم علاقه زیادی برای توسعه نگهدارندههای کاتالیستی از نانو الیاف پایدار و خنثی وجود دارد چون این نانو الیاف میتوانند مکانها و سطوح جانبی بیشتری را برای واکنش کاتالیستی فراهم کنند. در سالهای اخیر، ثابت شده که تکنیک الکتروریسی روشی ساده و عملی برای سنتز نانو الیاف پلیمری ممتد با نسبت بالای سطح ویژه به حجم و تخلخل بالا است. نانو الیاف پلیمری کاربردهای مختلفی در نساجی، حسگرها، کاربردهای پزشکی و فیلتراسیون دارند. علاوه بر این، مشخص شده که نانو الیاف در کاتالیز ناهمگن نیز بسیار مفید هستند. ثابت شده که مواد بیبافت نگهدارندههای کاتالیزور کارآمدی برای نانو ذرات فلزی کاتالیستی با قابلیت بازیافت آسان برای استفاده مجدد هستند. با این حال، کارهای کمی در مورد کاربرد نانو الیاف الکتروریسی شده به عنوان نگهدارندههای کاتالیستی برای نانو ذرات فلزات نجیب در تولید هیدروژن از هیدرولیز آمونیوم بوران گزارش شده است...
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.