ساخت و ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیست‌های کربنی نانوساختار/ ساخت کامپوزیت‌های سازگار با منابع تجدیدپذیر
به گزارش روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، «ساخت و ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیست‌های کربنی نانوساختار سه‌بعدی مشتق شده از چارچوب‌های چندفلزی» عنوان رساله دکتری سیدعلی موسوی است که با راهنمایی مهدی مهرپویا به پایان رسانده است و بنیاد ملی علم ایران هم از این طرح حمایت کرده است.
موسوی که درحال‌حاضر محقق پسادکتری دانشگاه تهران است، با مدرک دکتری تخصصی مهندسی سیستم‌های انرژی - فناوری‌های انرژی از دانشگاه تهران درباره اهداف انجام این طرح توضیح داد: هدف اصلی از این تحقیق، ساخت و ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیست‌های کربنی نانوساختار سه‌بعدی مشتق شده ازچارچوب‌های آلی فلزی بر اساس لانتانید‌های چندفلزی برای دو کاربرد واکنش احیای اکسیژن و ابرخازن است. بدین منظور، ابتدا با تحقیقاتی گسترده، نوع و نسبت مناسب یون‌های فلزی، لانتانید‌ها، لیگاند‌های آلی و پایه کربنی مشخص می‌شود.
وی افزود: همچنین، به‌منظور جلوگیری از خودتجمعی، ادغام برگشت‌ناپذیر و اکسیداسیون سطحی نانوذرات فلزی در حین عملیات حرارت‌دهی، از پوشش سیلیکونی استفاده می‌شود.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: همچنین از اهداف مهم دیگر این کار تحقیقاتی می‌توان به پیدا کردن مقادیر بهینه برای غلظت یون‌های فلزی مورد استفاده، دمای عملیاتی پیرولیز، نسبت جرمی لانتانید‌ها نسبت به فلز‌های آهن و مس، ضخامت پوشش مورد استفاده در عملیات پیرولیز و غلظت الکترولیت در آزمون‌های الکتروشیمیایی اشاره کرد.
وی تصریح کرد: ازآنجاکه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر یک راه‌حل بسیار کارآمد برای غلبه بر این مشکلات است، در این طرح به آن پرداخته می‌شود. انرژی‌های تجدیدپذیر که پایان‌ناپذیر هستند، شامل انرژی‌های خورشیدی، بادی، زمین‌گرمایی، زیست‌توده، برق‌آبی و هیدروژن هستند.
موسوی اضافه کرد: همچنین پروتکل بهینه ساخت هر الکتروکاتالیست بر اساس دانش فنی محققان تیم اجرایی و سعی و خطا‌های آزمایشگاهی به دست می‌آید. الکتروکاتالیست‌های ساخته شده در قسمت آند و کاتد پیل‌های سوختی و همچنین در سیستم‌های ذخیره‌ساز همچون باتری‌ها و ابرخازن‌ها کاربرد دارد. اکثر کامپوزیت‌های ساخته شده قابلیت تولید در مقیاس بالا را دارند و می‌توانند کاربرد صنعتی نیز داشته باشند.
موسوی درباره چالش‌های پیش‌روی طرح توضیح داد: چالش‌ها و محدودیت‌های حاکم بر این تحقیقات آزمایشگاهی شامل گران بودن برخی مواد اولیه، تقلبی و دارای ناخالصی بودن برخی مواد اولیه و گران بودن یا در دسترس نبودن برخی از آزمون‌های مشخصه‌یابی است.
وی در پایان خاطر نشان کرد: به علت جدی نگرفتن فرایند تعمیر و نگهداری تجهیزات و همچنین طولانی مدت بودن تعمیر برخی از دستگاه‌های موجود در ازمایشگاه مانند سانتریفوژ، کوره تیوب‌دار و فریزدرایز، در صورت بروز خرابی، پروژه به صورت قابل توجهی به تعویق می‌افتاد.