دانلود مقاله ترجمه شده استفاده از نانو الیاف الکتروریسی شده پلی اکریلو نیتریل به همراه نانو ذرات Ag/Pd برای تولید هیدروژن از هیدرولیز آمونیوم بوران

یک سیستم تولید هیدروژن با کیفیت بالا مبتنی بر نانو الیاف کامپوزیتی پلی اکریلو نیتریل (PAN)/Ag/Pd که با کاهش نانو الیاف الکتروریسی شده PAN/AgNO₃ توسط مایکروویو و به دنبال آن با یک واکنش جایگزینی تولید شده­اند، شرح داده شده است. مورفولوژی نانو الیاف کامپوزیتی PAN/Ag/Pd و نانو ذرات فلزی موجود روی الیاف توسط میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM)، TEM با وضوح بالا (HRTEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی فتو الکترون پرتو ایکس (XPS) اندازه­گیری شد. مشخص شد که نانو الیاف کامپوزیتی PAN/Ag/Pd به دست آمده، مورفولوژی ظریف و فعالیت کاتالیستی بالایی برای تولید H₂ از محلول آبی آمونیوم بوران (NH₃BH₃, AB) دارند. آزمایش تولید هیدروژن نشان داد که کاتالیزور دارای فعالیت کاتالیستی عالی (با فرکانس تبدیل (TOF) mol H₂ h^-1 2/377)، ثبات در برابر بازیافت خوب و خاصیت جداسازی آسان از سیستم واکنش است. این گونة جدید از نانو الیاف پتانسیل کاربرد عالی را برای تولید انرژی­های پاک جدید دارد.

دنیای امروز بحران کمبود انرژی را تجربه می­کند. بنابراین، توسعه انرژی­های پاک، جدید و سازگار با محیط زیست بسیار حیاتی است. هیدروژن به عنوان یکی از مهم­ترین حامل­های انرژی جایگزین، یکی از بهترین کاندیداها برای مقابله با بحران انرژی در آینده است. با این حال، استفاده وسیع از هیدروژن به دلیل ناکارآمدی روش­های تولید و ذخیره­سازی آن محدود شده است. اخیراً، آمونیوم بوران (NH₃BH₃, AB) به دلیل محتوی هیدروژن بالای آن (%6/19 وزنی) که از بنزین نیز بیشتر است توجه زیادی را به خود جلب کرده و خود را به عنوان یک کاندیدای احتمالی برای کاربردهای شیمیایی ذخیره­سازی هیدروژن معرفی کرده است. در ضمن، سمّی نبودن، پایداری خوب در دمای اتاق، ذخیره­سازی آسان و خواص سینتیک آن نیز جالب توجه است. با توجه به اینکه AB در محلول آبی و در شرایط نرمال نسبتاً پایدار است، برای سرعت بخشیدن به نرخ واکنش آزادسازی هیدروژن، استفاده از کاتالیزورها ضروری است.

با وجود تمام پیشرفت­های به دست آمده در تهیه کاتالیزورها، هنوز هم علاقه زیادی برای توسعه نگهدارنده­های کاتالیستی از نانو الیاف پایدار و خنثی وجود دارد چون این نانو الیاف می­توانند مکان­ها و سطوح جانبی بیشتری را برای واکنش کاتالیستی فراهم کنند. در سال­های اخیر، ثابت شده که تکنیک الکتروریسی روشی ساده و عملی برای سنتز نانو الیاف پلیمری ممتد با نسبت بالای سطح ویژه به حجم و تخلخل بالا است. نانو الیاف پلیمری کاربردهای مختلفی در نساجی، حسگرها، کاربردهای پزشکی و فیلتراسیون دارند. علاوه بر این، مشخص شده که نانو الیاف در کاتالیز ناهمگن نیز بسیار مفید هستند. ثابت شده که مواد بی­بافت نگهدارنده­های کاتالیزور کارآمدی برای نانو ذرات فلزی کاتالیستی با قابلیت بازیافت آسان برای استفاده مجدد هستند. با این حال، کارهای کمی در مورد کاربرد نانو الیاف الکتروریسی شده به عنوان نگهدارنده­های کاتالیستی برای نانو ذرات فلزات نجیب در تولید هیدروژن از هیدرولیز آمونیوم بوران گزارش شده است...