بررسی غشاهای نانوکامپوزیت آلی-معدنی برای کاربرد در پیل‌های سوختی غشاء تبادل یون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

استفاده از غشاهای نانوکامپوزیت آلی-معدنی امکان ادغام خواص حرارتی و مکانیکی چارچوب معدنی با ویژگی واکنش پذیری، دی الکتریک، دوام، انعطاف پذیری و قابلیت فرایند پذیری پلیمر را فراهم می­کند. فناوری پیل­های سوختی غشاء تبادل یون با برخی مشکلات شامل مقدار آب، مسمویت با دی اکسید کربن، رفرمیت هیدروژن و عبور سوخت از عرض غشاء مواجه است. راهکارهایی برپایه نانوکامپوزیت­های آلی-معدنی، شامل دوپ کردن ترکیبات معدنی هادی پروتون در غشاء تبادل پروتون، تهیه نانو کامپوزیت­ها به روش سل-ژل، پیوند کووالانسی ترکیبات معدنی با زنجیره بسپاری و نانو کامپوزیت­های غشا تبادل پروتون پایه اسیدی ارائه شده است. در این مقاله، توسعه پیل­های سوختی غشاء تبادل یون با استفاده از غشاهای نانوکامپوزیت آلی-معدنی، تولید هیدروژن با محتوای کم مونوکسید کربن از اتانل با استفاده از روش رفرمینگ بخار و در حضور کاتالیست و تاثیر حضور CO در خوراک هیدروژن پیل و شرایط دستیابی به حداکثر چگالی توان خروجی بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of organic-mineral nanocomposite membranes for use in ion exchange membrane fuel cells

نویسندگان [English]

  • fahimeh hooriabad saboor
  • sasan rezanezhad
[1] Flavio Colmati et al, Chapter 4: Production of Hydrogen and their Use in Proton Exchange Membrane Fuel Cells, Murat Eyvaz, IntechOpen, DOI: 10.5772/intechopen.76663, (2018).
[2]  Sforca ML, Yoshida IVP, Nunes SP, J Membr Sci, 159:197–207, (1999).
[3]  Alonso CG et al., International Journal of Hydrogen Energy, 34, 3333-3341, (2009).
[4]  Furtado AC et al., International Journal of Hydrogen Energy, 34, 7189-7196, (2009).
[5]  Li D et al., Chemical Reviews, 116, 11529-11653, (2016).
[6]  Chen C et al., Journal of Cleaner Production, 162, 1430-1441, (2017).
[7]  Viviente JL at al., International Journal of Hydrogen Energy, 42, 13970-13987, (2017).
[8]  Serra M et al., International Journal of Hydrogen Energy, 42, 1949-196, (2017).
[9]  Rosseti I et al., Chemical Engineering Journal, 281, 1024-1035, (2015).
[10] Rosseti I et al., Chemical Engineering Journal, 281, 1036-1044, (2015).
[11]  Koch R et al., International Journal of Hydrogen Energy, 38, 5605-5615, (2013).
[12]  Nonhlanhla Cele et al., Macromol. Mater. Eng., 294, 719–738, (2009).
[13]  Bijay P et al., Progress in Polymer Science 36, 945–979, (2011).
[14]  Yongfeng Liu et al., Journal of Power Sources, 311, 91-102, (2016).
[15]  Tomoya Higashihara et al., Polymer, 50, 5341-5357, (2009).
[16]  Zhangxun Xia et al., Nano Energy, 65, 104048, (2019).
[17] Meng Wang et al., Chinese Journal of Catalysis, 37, 1037-1048, (2016).
[18]  Dong-haoYe, et al., Journal of Power Sources, 231, 285-292, (2013).
[19]  Lei Xing et al., Energy, 177, 445-464, (2019).
[20] Cheng Wang et al., Energies, 9, 603, (2016); doi:10.3390/en9080603.
[21]  Deuk Ju Kim et al., Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 21, 36-52, (2015).
[22] Moumita Kotal et al., Progress in Polymer Science, 51, 127-187, (2015).
[23]  Mohammad BagherKarimi et al., International Journal of Hydrogen Energy, 44, 28919-28938, (2019).
[24]  Harshad Lade et al., International Journal of Hydrogen Energy, 42, 1063-1074, (2017).
[25] Bashida V.Basheer at al., Nano-Structures & Nano-Objects, 22, 100429, (2020).