بررسی کارایی نانوکاتالیست مس -آهن در هیدرولیز سدیم بوروهیدرید و تولید هیدروژن

برای استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک، گسترش سیستم های کارآمد برای تولید و ذخیره سازی آن الزامی است. هیدرولیز سدیم بوروهیدرید (4NaBH) یکی از روش های مناسب برای تولید هیدروژن است اما نیاز به استفاده از فلزات نجیب گران قیمت به عنوان کاتالیست توسعه ی این فرایند را محدود می سازد. در این تحقیق به منظور گسترش کاتالیست های فلزی غیرنجیب با قیمت پایین و فعالیت کاتالیستی و پایداری بالا در هیدرولیز 4NaBH، نانوکاتالیست مس-آهن (Cu-Fe) با نسبت های مولی (1:1)، (3:1) و (1:3) سنتز شده و کارایی آنها نسبت به یکدیگر و نسبت به مس خالص مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصله، نانوکاتالیست دوتایی مس-آهن با نسبت مولی (1:1) در مقایسه با سایر کاتالیست های سنتز شده و مس خالص از بیشترین مساحت ویژه (g/2m 4/170) برخوردار است. میزان هیدروژن تولید شده از هیدرولیز 4NaBH در سطح این کاتالیست نیز پنج برابر میزان هیدروژن تولیدی در سطح مس خالص است. همچنین تاثیر وجود چند پایدارکننده ی مختلف مانند پلی وینیل پیرولیدون (PVP)، تترادسیل تری متیل آمونیوم بروماید (TTAB)، 100Triton X- و سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS) بر فعالیت نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe نیز بررسی شده است. متوسط مقدار هیدروژن تولید شده از هیدرولیز 4NaBH در سطح نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe پایدار شده با 100Triton X-، به میزان 35% از متوسط هیدروژن تولید شده در سطح نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe سنتز شده بدون پایدارکننده بیشتر است. همچنین این کاتالیست پایداری خوبی داشته و پس از پنج بار استفاده همچنان 70% فعالیت اولیه خود را حفظ کرده است. بنابراین نانوکاتالیست (1:1) Cu:Fe پایدار شده با 100Triton X- می تواند به عنوان یک کاتالیست مناسب برای هیدرولیز 4NaBH و تولید هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد.