-
شماره ركورد
20724
-
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
۲۰۷۲۴
-
پديد آورنده
عليرضا جوادي
-
عنوان
ساخت و بهينهسازي مجموعه غشاء- كاتاليست بر پايه پليآنيلين مورد استفاده در پيل سوختي تبادل پروتوني
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي سيستم هاي انرژي
-
سال تحصيل
۱۳۹۵
-
تاريخ دفاع
۱۳۹۸/۴/۴
-
استاد راهنما
دكتر عليرضا زاهدي
-
استاد مشاور
دكتر علي غفاري نژاد
-
دانشكده
فناوري هاي نوين
-
چكيده
مشكلات عمده پيلهاي سوختي غشاء پليمري قيمت بالا و توان خروجي نسبتا پايين آنها بوده كه اين عوامل بهطور گسترده تحت تاثير نحوه ساخت، مواد مورداستفاده و عملكرد مجموعه غشاء- كاتاليست قرار دارند. در پژوهش پيش رو، جهت دستيابي به پيل سوختي غشاء پليمري ارزانقيمت با حداكثر چگالي توان خروجي به عنوان توابع هدف، اقدام به ساخت و بهينهسازي مجموعه غشاء- كاتاليست بر پايه نوع نويني از نانوفيبرهاي پليآنيلين به روش طراحي آزمايش و استفاده آن در پيل سوختي شد. به اين منظور، ابتدا با بكارگيري روشهاي مختلف، پليآنيلينهايي با 4 ساختار متنوع سنتز گشته، كه با استفاده از آزمونهاي ميكروسكوپ روبش الكتروني و طيفسنجي تبديل فوريه، مناسبترين نوع پليمر سنتز شده با اندازه متوسط ذرات 56 نانومتر، جهت كاربرد در لايه كاتاليست، انتخاب شد. سپس با استفاده از روشهاي طراحي آزمايش بهوسيله نرمافزار Design Expert، 17 آزمايش با تعداد 3 تكرار نقطه مركزي، شامل 11 نوع مقادير مختلف بارگذاري پلاتين و پليآنيلين در شرايط دمايي مختلف مشخص گرديدند و با بهرهگيري از روشهاي همچون كندوپاش الكترومغناطيسي(sputtering) و پرس گرم، مجموعههاي مشخصشده، با هزينههاي متغيير بين 5 تا 16 دلار، ساخته و مونتاژ شدند. بهمنظور مطالعه رفتار و كارايي مجموعههاي غشاء- كاتاليست در شرايط واقعي، پيل سوختي غشاء پليمري با استفاده از نرمافزار SolidWorks با سطح فعال 4 سانتيمتر مربع، طراحي و ساخته شد. تستهاي پيل سوختي در شرايط دمايي مختلف و استخراج نمودار پلاريزاسيون براي هر مجموعه، نشاندهنده دستيابي به چگالي توان بيشينه 660 ميليوات بر سانتيمتر مربع بود. با كامل كردن گام طراحي آزمايش، اقدام به بهينهسازي توابع هدف برحسب متغيرهاي ورودي شامل بارگذاري پلاتين، پليآنيلين و شرايط دمايي در دو محدوده داخلي و خارجي طراحي، بهمنظور بيشينهسازي توان خروجي همزمان با حداقل كردن قيمت، شد. مجموعههاي بهينه ساختهشده مجددا به مننظور بررسي حداكثر چگالي توان، تحت آزمون پلاريزاسيون قرار گرفتند كه نتايج نشان داد بيشينه چگالي توان در محدوده طراحي براي مجموعه غشاء- كاتاليست با بارگذاري هاي پلاتين و پليآنيلين بترتيب 2/0 و 3/0 ميليگرم بر سانتيمتر مربع و هزينه توليد 5/9 دلار، مقدار 564 ميليوات بر سانتيمتر مربع بوده در حالي كه اين ميزان در شرايط بهينهسازي خارج از محدوده طراحي با بارگذاري هاي پلاتين و پليآنيلين بترتيب 263/0 و 1/0 ميليگرم بر سانتيمتر مربع و هزينه توليد 11 دلار، 712 ميليوات بر سانتيمتر مربع ميباشد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1398/04/23
-
عنوان به انگليسي
Synthesis and optimization of polyaniline-based membrane-catalytic assembly used for polymer exchenge membrane fuel cell (PEMFC)
-
تاريخ بهره برداري
6/24/2020 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عليرضا جوادي
-
لينک به اين مدرک :