گروه: 
صنايع معدني و کاتاليست ها
مجری(های) طرح (داخل پژوهشکده): 
تاریخ شروع: 
1395
تاریخ خاتمه: 
1398
وضعیت: 
خاتمه یافته
محل تامین اعتبار: 
صندوق حمايت از پژوهشگران و فناوران کشور
غشاي الکتروليت اکسيد زيرکونيم پايدار شده با ايتريا (YSZ‎) در پيلهاي سوختي اکسيد جامد متداول، براي ايجاد هدايت يون اکسيژن، به دماي بالايي نياز دارند. براي اصلاح اين مشکل استفاده از غشاهاي الکتروليت برپايه باريم سرات BaCeO3‎ (مانند باريم سرات آلايش شده با ايتريا Y-doped BaCeO3, YBC‎) با ساختار پروسکايتي جايگزين YSZ‎ شده است. در اين کار تحقيقاتي، غشاهاي الکتروليت و آندي هادي پروتون از جنس باريم سرات دوپ شده با ايتريا با روشصهاي جديد و استفاده از پيشسازهايي با قابليت تشکيل ساختارهاي پليمري ساخته شد. براي تهيهصي مواد الکتروليتي در اين پروژه به منظور کنترل دقيق مورفولوژي، اندازه ذرات، توزيع يکنواخت اندازه ذرات و جلوگيري از هدر رفتن مواد اوليه ابتدا از واکنش نمکهاي فلزي با ليگاندهاي داراي گروههاي عاملي چارچوبهاي فلز-آلي، MOFs‎، ساخته شد. براي اين منظور، از واکنش ‎2‎و‎6‎- دي آمينو پيريدين و ‎2‎و‎6‎- پيريدين دي کربوکسيليک اسيد که به صورت تجاري قابل تهيه هستند، و به وسيله روش سونوشيميايي، ليگاندLH2‎ ، {[pyda.H2] [pydc‎]}، (2‎،6‎- پيريدين دي کربوکسيليک اسيد = pydc.H2‎ و ‎2‎،6‎- پيريدين دي آمين (pyda‎ =سنتز شد. از واکنش اين ليگاند و نمک‌هاي فلزي Ce(III‎)، Ba(II‎)و Y(III‎) به روش سونوشيميايي کمپلکس‌هاي CeLH2‎، BaLH2‎و YLH2‎ سنتز شدند. استفاده از روش فرا صوت براي تهيه کمپلکس‌هاي مذکور نسبت به روش‌هاي ديگر زمان دستيابي به ترکيبات مورد نظر را از لحاظ کمي و کيفي کاهش مي‌دهد. از کمپلکس‌هاي باريم، ايتريم و سريم به عنوان پيش ماده‌هاي فلزي جديد براي سنتز ترکيبات ايتريم تثبيت‌شده بر روي باريم سرات (YBC‎) با ساختار پروسکايت و به روش سل-ژل استفاده شد. ترکيبهاي تهيه شده با روشهاي پراش پرتو ايکس، SEM‎، EDX‎، TG/DTA‎، آناليز عنصري و BET‎ مورد شناسايي و بررسي ساختاري قرار گرفت سپس از تجزيه حرارتي ترکيبصهاي حاصل، در شرايط کنترل شده، نانو پودرهاي باريم سرات دوپ شده با ايتريم حاصل شد. از آنجاييصکه واکنشصها در پيل سوختي اکسيد جامد در سطح مولکولي انجام ميصشود با افزايش مساحت ويژهصي پودرهاي توليد شده بر کارايي ترکيب حاصل به عنوان غشاي الکتروليت هادي پروتون براي پيل سوختي اکسيد جامد افزوده شد. بررسي خواص الکتروشيميايي براي نمونه هاي YBC‎ تحت سوخت H2‎ و دماي ‎650-800‎ نشان داد که مقدار مقاومت الکتروليت باريم سرات در دماي ‎700‎ به . cm2 0.28‎کاهش يافت و مقدار انرژي فعال‌سازي YBC‎ تهيه شده با نمکهاي نيترات برابر با eV 25/0‎به دست آمد، در حالي که مقدار اين انرژي فعال‌سازي براي YBC‎ ساخته شده با چارچوبهاي فلز-آلي، به مقدارeV 12/0‎ کاهش نشان داد.
نوع کارفرما: 
سایر(صندوق حمایت از پژوهشگران،فناوران و ...)
 

©  تمامی حقوق متعلق به سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران می باشد.