ساخت پیل سوختی از عصاره‌ جلبک قرمز

به گزارش ایسنا، دکتر صفیه مومنی، عضو هیات علمی مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی خلیج‌فارس دانشگاه علوم پزشکی بوشهر و از محققان طرح اظهار کرد: نانومواد با اشکال غیرکروی مانند مکعبی، میله‌ای و صفحه‌ای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به نانوذرات کروی از خود به نمایش می‌گذارند.

 بنابراین، سنتز نانوذرات با اشکال کنترل‌شده به‌منظور دستیابی به اهداف خاص مورد توجه محققان حوزه‌های مختلف قرار گرفته است. در میان نانوذرات، نانوذرات طلا به دلیل برخورداری از خواص منحصربه‌فرد الکتریکی و نوری بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است.

وی افزود: تحقیقات نشان داده‌اند که نانوصفحات دو بعدی طلا خواص اکسیدکنندگی بهینه‌ای از خود بروز می‌دهند. این نانوصفحات کاربردهای بسیاری در ساخت حسگرهای گازی، القای هاپرترمیا در تومورها، پوشش‌های جاذب نور مادون‌قرمز و قطعات تجهیزات نانویی دارند. ازاین‌رو، سنتز نانو صفحات طلا با روش‌های سبز و ارزان می‌تواند بسیار مفید باشد.

دکتر مومنی در ادامه ضمن اشاره به سلول‌های سوختی به‌عنوان تجهیزاتی که قادرند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند، گفت: هدف از انجام این طرح سنتز نانوذرات طلا با استفاده از عصاره‌ جلبک قرمز و استفاده از آن‌ها در ساخت سلول‌های سوختی بوده است.

محقق طرح تصریح کرد: روش مورد استفاده در این طرح یک روش ارزان و سبز است و هزینه‌ ساخت سلول‌های سوختی را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. به‌علاوه، سلول‌های سوختی ساخته شده عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های مشابه خواهند داشت.

مومنی در رابطه با مشکلات عمده‌ سلول‌های سوختی گفت: سلول‌های سوختی مستقیم فرمیک اسید یکی از انواع مهم سلول‌های سوختی به شمار می‌روند. این نوع پیل‌ها با اکسیداسیون فرمیک اسید انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. به‌منظور اکسیداسیون سریع‌تر از فلزاتی مانند پلاتین و پالادیم به‌عنوان کاتالیزور استفاده می‌شود. یکی از مشکلات عمده‌ این سلول‌ها، مسمومیت کاتالیزورها به‌وسیله‌ مونواکسیدهای حد واسط تولید شده در حین فرایند اکسیداسیون است. این موضوع موجب کاهش فعالیت کاتالیزوری کاتالیزور و افت عملکرد سلول سوختی می‌شود. از سوی دیگر پلاتین یک فلز گران‌قیمت است که استفاده از آن هزینه‌ تولید سلول‌های سوختی را به‌شدت افزایش می‌دهد. در طرح حاضر با بهره‌گیری از جلبک‌های قرمز در سنتز نانوصفحات طلا یک جایگزین مناسب و ارزان برای این کاتالیزورها سنتز و معرفی شده است.

به گفته‌ این محقق در این طرح از عصاره‌ جلبک قرمز موجود در خلیج‌فارس به‌عنوان یک عامل کاهنده و کنترل‌کننده‌ شکل جهت تبدیل یون‌های فلزی طلا به نانوصفحات فلزی طلا استفاده شده است. نانوصفحات طلا با اشکال مختلف مثلثی و شش‌ضلعی با این روش سبز سنتز شده است. اندازه، شکل، مورفولوژی و ساختار کریستالی صفحات به‌وسیله‌ میکروسکوپ‌های الکترونی و پراش اشعه‌ ایکس تعیین شده‌اند. در نهایت عملکرد کاتالیزوری نانوصفحات در اکسیداسیون فرمیک اسید مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند.