سنتز کاتالیست های دوفلزی قلع-کبالت و بررسی مقاومت آن ها در برابر آلودگی کربن مونوکسید، به منظور استفاده در لایه آندی پیل سوختی PEM

مشکل اصلی در تجاری سازی پیل های سوختی غشای تبادل پروتون (PEM) ، حساسیت و غیر فعال شدن کاتالیست آندی در برابر آلودگی های سوخت هیدروژن به ویژه کربن مونوکسید (CO) می باشد. درنتیجه طراحی و ساخت آندهای مقاوم به آلودگی کربن مونوکسید، از اهمیت بالایی برخوردار است. طی سال های اخیر استفاده از لایه کاتالیست آندی چند لایه بررسی شده است به طوری که آلودگی کربن مونوکسید موجود در سوخت در لایه بیرونی حذف شده و هیدروژن خالص در لایه درونی با پلاتین واکنش دهد. در پژوهش های پیشین از فلز روتنیم به عنوان لایه حذف کننده CO استفاده شده است. در این پژوهش، کاتالیست دو فلزی، از دو فلز غیر نجیب قلع و کبالت بر روی پایه کربن، با نسبت های وزنی گوناگون به منظور استفاده در لایه بیرونی آند، سنتز شد و نتیجه های آنالیزهای XRDو SEM بارگذاری نانوذره های فلزی روی کربن را تایید کرد. قابلیت این کاتالیست ها برایاکسایش کربن مونوکسید به روش نیم سل سوختی بررسی شد و آزمایش ها ثابت کرد فعالیت ترکیب اکسیدی این فلزها بسیار بیش تر از حالت فلز خالص است. پس از اکسید کردن نانوذره ها در ولتاژ 9/0 ولت، کاتالیست های ساخته شده، قابلیت بالایی برای اکسایش کربن مونوکسید و هیدروژن در شرایط عملیاتی پیل سوختیPEM نشان داده و کربن مونوکسید را در پتانسیل های پایین تری نسبت به کاتالیست تجاری Pt/C اکسید کردند. همچنین داده های به دست آمده نشان داد که کاتالیست دارای قلع 50% و کبالت 50% روی پایه کربن، کارایی بهتری برای اکسایش کربن مونوکسید و هیدروژن در شرایط کاری پیل داشته و کاندیدای مناسبی برای استفاده در لایه بیرونی کاتالیست آندی چند لایه می باشد.