نقشنانوساختار مقدمه. صنعتی پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال 48

Transcript

1 مقاالت نقشنانوساختار در سریوم اکسید انرژی کاربردهای مهدوی امید مترجم: دانشگاه انرژی سیستمهای مهندسی کارشناسارشد شریف صنعتی مقدمه 1 یکی عنوان به»سریا«به معروف سریوم دیاکسید 1980 دهه از مطرح انرژی و زیستمحیطی کاربردهای برای دهنده نوید مواد از خاصتری طور به )و سریا زیستی محیط نظر نقطه از است. شده در محرک عنوان به را بیبدیل نقش یک )CeO 2 -ZrO 2 مخلوط اکسید آالینده گازهای انتشار کنترل برای )TWC( راهی سه کاتالیستهای هک دارد وجود مهمی مثالهای اصلی کاربرد این عالوهبر میکند. بازی سیستمهای جزو سریا پایه بر سیستمهای که است شده ثابت آنها در آخرین مقاله این در میآیند. شمار به انرژی بخش در برجسته کاتالیستی کاربردهای در )CeO 2 ( سریا یا سریوم اکسید محبوبیت جایگزین بدون ماده یک به موارد از برخی در و است افزایش به رو اکسایشکاهش و ذاتی خواص از موفقیتی چنین است. شده تبدیل تأثیری نانو ابعاد در سریا ذرات اندازه کاهش میشود. ناشی سریا که سنتز روشهای گسترش دارد. آن کاتالیستی رفتار در شگرف میآورد فراهم را نانوساختار اندازه و نهایی مرفولوژی بر کنترل قابلیت برای خصوص به کاتالیست عنوان به ماده این به را جدیدی توانایی میدهد. انرژی به مربوط کاربردهای جامد اکسید سوختی پیل سریا نانومواد کلیدی: کلمات 21۷ پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال 48

2 سریا ساختار اندازه کاهش زمینه در پیشرفتها این هدف است. شده بررسی نانومتری سطح به درباره کلیدی مثالهایی بیان مروری مقاله از استفاده و نانوساختار سریای سنتز روشهای ساختارهای تشکیلدهندهی اجزای عنوان به آن که انرژی کاربردهای به نهایت در است. پیچیده مرکزی نقش یک سریا نانوساختارهای آنها در شد. خواهد اشاره میکنند بازی را توجه قابل و O -2 Ce 4+ سمت )مکعب نشده ناخالص سریای شده ناخالص سریای کریستالی.ساختار 1 شکل )کره اکسیژن ت هیجای یک با چپ( سمت )مکعب النتانید با شده ناخالص سریا و راست( میشوند. دیده شکل در کوچک( ساختاری تغییرات شبکه ثابتهای افزایش به )CeO 2 ( فلوریتی نوع از ترکیبی و محلی نتیجتا که است )Ce 2 ( چنداکسیدی نوع میانجامد. اکسیژن ت هیجای ثابت افزایش به اکسیژن یونهای تحرکپذیری بنابراین مییاید. افزایش مهم بسیار فاکتوری نانوذرات شکل تنظیم میآید. حساب به سریا پایه بر مواد چینش در و فلوریت ساختار مکعبی فاز علیرغم واقع در لحاظ از مختلف وجوه آن همسانگردی بنابراین افزایش نتیجه در نیستند. همسان اتمی آرایش در مالحظه قابل بهبود به میتواند بیرونی وجوه برای تالشهایی بیانجامد. کاتالیستی عملکرد وجوه سطح علم بین متقابل رابطه کردن پیدا ناهمگن کاتالیزورهای برای مواد علم و بیرونی تحت نیز سریا سطح شیمی است. انجام حال در دارد. قرار نظری مطالعات نانوذرات تولید برای روش زیادی تعداد وجود مختلفی هندسی اشکال به دستیابی سریا سهبعدی و دو یک صفر کنترل با مواد شامل میکند. امکانپذیر را نانوساختارها روی سهلالوصولتر انواع از صفربعدی نانوذرات جهتگیری آنها در که هستند ساختار این فلوریتی کریستالهای رشد برای ترجیحی بهوسیلهی ندراتا سریا نانوپلیهدرا ندارد. وجود مواد سایر نانوذرات روی استانداردی اعمال انجام بسیار حاللیت از CO تهنشینی میشود. سنتز و ساده تکنیک یک و میشود ناشی سریا کم آلکالین محلولهای در کار این است. ارزشمند عوامل عنوان به غیره و آمونیاک اوره NaOH با رسوب از جلوگیری برای میشود. انجام رسوب فعال مواد حضور کوچک بسیار کریستالهای متیلآمونیومبرمید تری ستیل همانند سطح در الزامی )PVP( پلیوینیلپرولیدون یا )CTAB( امکانپذیر را ذرات ابعاد بهتر کنترل زیرا است میکند. بیشتر ابعادی پیچیدگی با ساختارهایی سنتز تنظیم و است مشکلتر بعدی( سه و دو )یک آمادهسازی میطلبد. را واکنش شرایط دقیقتر مرحلهای دو و متوالی فرآیندهای اساس بر آنها کریستال شده کنترل رشد و هستهگذاری معماری تعیین برای دو هر که میگیرد انجام هستهگذاری طول در هستند. مهم نهایی میگیرند شکل بسیاری کوچک کریستالهای افزایش تضمین در اساسی نقشی سطح انرژی و دوم مرحله در میکند. بازی کریستال اندازه نیازمند که میافتد اتفاق کریستالها تجمع است. مطلوب ساختار تشکیل کنترل ساختار روی مطالعه بیشترین تردید بدون خواص دلیل به بعدی یک سریای نانوذرات برای آنها پتانسیل و آنها فیزیکی عجیب است. گرفته انجام نانویی ادوات در استفاده دستیابی قابل معماریهای از گزارشهایی و نانومیلهها نانولولهها نانوسیمها شامل به دیگر بعدی یک مواد بسیاری و نانودوکها دارد. وجود تشکیل مکانیزمهای مطالعه همراه انجام رهیافت دو با ساخت این کلی بیان به استفاده سطحی فعال ماده از اینکه میشود. در میشود. روشها تفاوت موجب خیر یا شود به پوششی سطحی فعال ماده بدون روشهای هستهگذاری طول در وجوه برخی از خاص شیوه را سطح انرژی امر این که میکند محافظت وجه مکعبی سیستم همسانگردی و اصالح است شده داده نشان میزند. هم به را مرکز N و Cl همانند ساده ضدآنیون یک حتی که کی با آنیون ترجیحی برهمکنش بهوسیلهی نانوکره سمت به را سنتز کریستالوگرافی وجه 2(. )شکل میکند هدایت نانومیله و نانوسیم سریا کلیدی خواص ۲ و 3+ و 4+ دارد اکسایش حالت دو سریم یک حالت دو این بین کردن سوئیچ سهولت آن کاتالیستی فعالیت برای اساسی فاکتور به اکسایش حالت سریع تغییر این است. اکسیژن رهاسازی و ذخیره در آن توانایی ذخیره»ظرفیت با که خاصیتی میگردد بر ساختار میشود. سنجیده )OSC( اکسیژن«بین دمایی محدوده در سریا گونه فلوریت نمونه میشود. حفظ ذوب نقطه دمای تا اتاق دمای که میدهند نشان Ce-O فاز نمودارهای هرچند را اکسیژن میتواند سریا کاهش شرایط تحت سری یک به فازی تبدیالت تحت و کند آزاد شود. تبدیل )CeO x-2 ( کاهشیافته اکسیدهای مجدد اکسایش و است بازگشت قابل فرآیند این میافتد. اتفاق باالتر اکسیژن فشارهای در سریا بافر یک عنوان به میتواند سریا دیگر بیان به 1(. )شکل کند عمل کارآمد اکسیژن سریا مواد در اکسیژن یونهای تحرکپذیری اهداف برای اساسی جنبههای از دیگر یکی یون نفوذ است. کاتالیستی و الکتروشیمیایی ساختاری نقایص با زیادی میزان به اکسیژن از مشخصی نوع دارد. ارتباط مواد در موجود اهمیت کاتالیستی کاربردهای در که نقایص که هستند )Vo-( اکسیژن ت هیجاهای دارند سریا شبکه ناخالصسازی بهوسیلهی میتوانند کمتر اکسایش حالتهای با فلزات اکسیدهای با رسانندگی بهبود به منجر و آیند بهوجود )IV( از گردند. یونی مولکولها سایر که است مهم نکته این ذکر برای و شده ذخیره سریا توده درون میتوانند محیط و انرژی زمینههای در مهم کاتالیزهای از یکی CO مثال برای شوند. بهرهبرداری زیست ذخیره آسانی به میتواند که است مولکولهایی برای را سریا پایه بر مواد از استفاده پتانسیل شده (CO- ترجیحی اکسایش همانند فرآیندهایی ذخیره CO همچنین ببرد. ( PROXباال CO خطرناک گونههای کاهش جهت میتواند شده شود. استفاده NO همانند محیطزیست برای تشریح برای کوانتومی مکانیک شبیهسازیهای بهکار انتقال و آزادسازی ذخیرهسازی مکانیزم است. شده برده موادنانوساختاربرپایهسریا روشهایسنتز ۳ مهم بسیار کاتالیستی خواص از یکی پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال

3 مقاالت {110} جهت امتداد در نوعی نانومیله یک از HRTEM الکترونی میکروسکوپ تصویر 2. شکل یک از HRTEM الکترونی میکروسکوپ تصویر ) b ( متناظر SAED طرح و ) a ( 0{ 0 }1 ساختاری مدل ) d ( متناظر SAED طرح و ) c ( 0{ 1 }1 جهت امتداد در نوعی نانومیله سریا. نانومیلههای سطحی فعال ماده با رهیافت در عوض در همانند که است این سطحی فعال ماده نقش ماده کردن کمک با امر این کند. عمل الگو یک راستای در ناهمسانگرد رشد به سطحی فعال فضایی حبس طریق از خاص جهت یک برهمکنش وسیله به یا سخت( الگوی )روش میسل سیستم با مسطح صفحه یک ترجیحی شکل به خودبهخود که سطحی فعال مواد بحرانی غلظتهای در بعدی یک ساختارهای میافتد. اتفاق نرم( الگوی )روش درمیآیند اشکال برای متداول پیچیده الگوهای آلومینیوم اکسید شامل بعدی یک هندسی پلیکربناتی غشاء فیلترهای و )AAO( آندی به نیز ) CNTها( کربنی نانولولههای هستند. ظهور جذاب جابهجایی قابل الگوهای عنوان کردهاند. پیدا فعال مواد از استفاده میرسد نظر به مناسبتری روش الگو عنوان به نرم سطحی و است بعدی یک آرایشهای تشکیل برای الگوهای مختلف انواع که است شده گزارش تأثیر بعدی یک مورفولوژی تشکیل در نرم شامل متداول نرم الگوهای دارند. کارآمدی پیرولیدون وینیل پلی اولیالمید CTAB نمکهای گلیکول اتیلن دیامین اتیلن هستند. غیره و آلکیلتریمتیلآمونیوم یک )نرم( الگو رهیافت که است ذکر قابل نوع یک خاص که است عمومی تکنیک سنتز شرایط اما نیست منحصربهفرد ساختار است. موثر ساختار نهایی هندسی شکل بر زمان دما همانند پارامتر چندین بنابراین طور به میتواند سریوم پیشماده و واکنش ph سطحی/سریوم فعال ماده از بیشتر قطع باشد تأثیرگذار نهایی خروجی بر غیره و ممکن ساختارهای تشکیل استثناء به البته سهبعدی. و دوبعدی تشکیل شامل مورد این در شاخص مثالهای سدیم کمک با سریا نانوحلقههای و نانوسیمها )NaAOT( سولفوساسینیت هگزیل( ) 2 -اتیل نانودوکها نانومیلهها گلیکول اتیلن چینش و هندسی شکل البته که هستند. نانوکرهها و غلظت و واکنش زمان بهوسیلهی نهایی )3 )شکل میشود. کنترل سریوم پیشماده مربوط بعدی دو مورفولوژی به که جایی در پروتکل انتخاب که میرسد نظر به میشود کنترل به توجه با الگو با روش به آمادهسازی یا دو امتداد در کریستال رشد نرخ دشوار روش یک نیست. مناسبی انتخاب وجه چند مرفولوژیهای به رسیدن برای الگو بدون است. شده گزارش نیز دیسک به شبیه قرار بررسی مورد بیشتر که اشکالی از یکی به که است مانند گل شکل است گرفته به که مهم فیزیکی خواص بودن دارا علت توجه برمیگردد آن سطح مساحت و تخلخل مکانیزم است. نموده جلب خود به را زیادی (e) (a) 220 1um (f) (g) 0.313nm 2nm nm (h) 3um {001} (c) (d) (e) 3um (i) [110] 500nm 0.313nm 2nm تصویر c( و )b سریا تابدیده نانوکرههای از SEM الکترونی میکروسکوپ تصویر )a( شکل 3. تصاویر )f( و )e( نانوکرهها از EDX )d) آن الکترونی پراش طرح و سریا نانوکره از TEM میکرومیلههای از HRTEM تصویر )g( تابدیده سریا میکرومیلههای از SEM و TEM ذرات از HRTEM و TEM ) i (تصاویر و سریا مانند دوک ذرات از SEM تصویر سریا منفرد. 21۷ پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال 50

4 کرههای تولید برای پیچیدهای چندینفرآیندی مساحت با نانوگلبرگهای با توخالی سهبعدی زیاد تخلخل حجم )92/2 m 2 g -1 ( باال سطحی توجه قابل هیدروترمال ثبات و )0/17cm 3 g 1- ( است. شده پیشنهاد 4( )شکل ساختارهای سایر تهیهی برای سخت الگوهای از استفاده با است. شده استفاده نیز بعدی سه آنها درون که الگو عنوان به سیلیکا کرههای برداشته NaOH محلولهای با متوالی طور به تهیه موفقیت با توخالی کرههای نانو میشود سهبعدی دردسترس ساختارهای سایر میشوند. مثال برای هستند. مکعبها و هرمها شامل روشهای با بعدی سه اکتاهیدرای و مکعبها مختلف پیشمادههای از استفاده با آبگرمایی گزارشها طبق که حالی در میشوند تهیه های غلظت تحت شکل هرمی ساختارهای میشوند. تشکیل OH - مناسب تصاویر مورفولوژی. تکامل پایین: گلشکل. سریا میکروکرههای تکامل از طرحی باال: 4. شکل 18h (f) 12h (e) 9h (d) 6h (c) 3h 0h (a) از بعد آمده بهدست محصول SEM شک بدون گیرند قرار استفاده مورد سریا فرآیند یک به هیدروژن تولید یا خالصسازی پیلهای میشود. تبدیل کارآمد و بهینه بسیار پدیده بهوسیلهی آب جداسازی و سوختی سریا پایه بر مواد از استفاده با فوتوولتاییک کردهاند. جلب خوب به را بسیاری توجه OH HO HO (a) (c) (d) (e) (f) 5µm O H 2 O OH OH Ce 3+ O NH 3 H 2 O NH 2 colloid precipitate 5µm [Ce(H 2 O) x (OH) y ] 5 copolymer 2µm 2µm Ce(OH)C CeO 2 1µm 1µm جفت«کاتالیست دوالیه» نانوکریستال آمادهسازی برای چینش فرآیند شکل ۵. )a( دستنخورده آلومینای با Pd@CeO 2 ساختارهای انباشتگی شماتیک نمایش شکل ۶. )اکتیل( تریاتوکسی با پایه همان اجرای از بعد منفرد واحدهای عنوان به آنها الیهنشانی و )b)( TEOOS( سیالن هیدروژن تولید.۱ ۵ سریا پایه بر مواد ورود که است شده ثابت سریازیرکونیا مخلوط اکسیدهای خصوص به موجب تبدیل کاتالیستهای فرموالسیون به کاتالسیت سیستم ثبات و فعالیت ارتقای که است سوختهایی از یکی اتانول میشود. زیستمحیطی اثرات بودن کمتر دلیل به نازک فیلم تشکیل نانومکعبهای عامل برداشتن فلزی اکسیدهای پوشش (a) دستنخورده آلومینای OH OH OH OH OH OH OHOH OH OH Pd@CeO OH OH OH OH OH 2 تکلیس Si Si O O O Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si O O O O O O Pd@CeO O O O O O O 2 تکلیس آبگریز آلومینای (EtO) 3 Si (TEOOS) MeOH CeO 2 MeOH تجزیه برای فعال مشترک فصل CO+2H 2 +C Pt 2 H 4 propanal آبی فرموالسیون برای فعال مشترک فصل SiO 2 فلزی نانومکعبهای هرچند است. گرفته قرار بررسی مورد بیشتر در استالدهید و استون مانند زیادی محصوالت مشکل میشوند تشکیل اتانول تبدیل فرآیند است. کاتالیست انتخابپذیری دیگر اساسی با کاتالیستی بهوسیلهی که است شده گزارش هیدروژن موفق بسیار تولید CeO 2 -Cu ترکیب هیدروژن غلظت با همراه است. گرفته انجام نسبتا دمای در مولی 74 درصد میزان به جانبی محصول یا کتون از ردپایی هیچ پایین نشد. آشکار CO آلدهیدیا نانومکعب که است شده ثابت همچنین نانومیلهای کاتالیستهای و Rh/CeO 2 تبدیل برای فوقالعادهای کاتالیستهای با سریا نانوذرات با مقایسه در بخار بهوسیلهی سیستمهای و فلز/سریا کاتالیستهای ۴ مراتبی سلسله یک با سریا کاتالیستی سیستمهای اکثر در»اسمی«فعال جزء عنوان به که دیگر فلزی جزء به سریا آن در و میشود ترکیب میکند عمل «به اسمی «کلمه میکند. عمل پایه عنوان نقش سریا که است شده اضافه دلیل این هماهنگی یک میکند. بازی را پیچیدهتری به آنها از موارد این در )که پایه بین خاص فلزی کاتالیست و میشود( یاد»فعال«عنوان نتیجه فعال واقعی جزء بنابراین دارد وجود مشخصههای که است فاز دو بین متقابل کنش ادغام هم با یکدیگر به شدن اضافه بهجای آنها میشوند. سریا پایه بر مواد مراتبی سلسله چینش زمینههای در کاربرد برای باالیی قابلیت و انتخابپذیری اینکه دلیل به دارد مختلف مرتبه دقیق برنامهریزی با میتواند ماده عملکرد شود. تنظیم منحصربهفرد زیرواحدهای چینش را مراتبی سلسله چینش یک همکاران و یامادا پالتین نانومکعبهای آن در که دادند ترتیب تخت SiO 2 ورق یک روی سریا آن از پس و در بودند. شده نشانی الیه بعدی دو شکل به مشترک فصل یک پالتین کاتالیست روش این به میتواند و دارد دوبل فلز-پالتین اکسید متوالی دنباله برای دوالیه کاتالیست یک عنوان H 2 و CO به CH 3 OH تجزیه مرحلهای دو و عمل اتیلن هیدروفرمیالسیون Pt-CeO (و 2 ) کند. مراتبی سلسله سیستم از خاص نوع یک که است هسته-پوسته ساختارهای تشکیل تعبیه سریا پیله درون فلزی نانوذرات آن در میشوند. انرژی کاربردهای ۵ مواد که وقتی انرژی حوزه کاربردهای در پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال

5 مقاالت هستند. نامنظم آرایش در مکعبها متفاوت رفتارهای این عالوهبر بهوسیلهی که همانطور میلهها با مقایسه مشخص شده دیده نیز HRTEM تحلیل وجوه به وابسته نانومیلهها که میکند و }1 1 0{ و }1 0 0{ کریستالوگرافی کریستالوگرافی وجوه به وابسته نانومکعبها متانول تبدیل 7(. )شکل هستند 1{ 0 }0 مساله دلیل به اگرچه که است دیگری راه عموما دارد کمتری جذاب باال مسمویت نمونه برای دارد. باالیی هیدروژن تولید نرخ بارگذاری سریای نانومیلههای و نانومکعبها دومی که شدند بررسی AU بهوسیلهی شده نشان خود از خوبی انتخابپذیری و فعالیت کامال که داد نشان اولی حالیکه در داد است. غیرفعال هیدروژن خالصسازی.۲ ۵ اکسایش و )WGS( آب-گاز کردن شیفت هستند مهمی واکنش دو )PROX( ترجیحی در شده تشکیل CO سطح کاهش برای که قرار استفاده مورد هیدروژن تولید فرآیند بهوسیله هیدروژن خالصسازی میگیرند. حیاتی و مهم فرآیند دو این از ترکیبی کاتالیست میتواند CO حضور چون است توجهی قابل طور به و کند مسموم را فلزی مرحله دو در WGS بگذارد. تأثیر بازدهی بر 450 تا 300 )بین باال دما میگیرد: انجام تا 200 )بین پایین دما و سانتیگراد( درجه دما فرآیند در بهخصوص سریا درجه(. 300 عنوان به نرمال طور به و است مفید پایین استفاده نجیب فلز کاتالیست بارگذاری پایه.)Cu و طال پالیتن )نوعا میشود که سریا پایه بر نانوساختار کامپوزیتهای میکنند استفاده کاتالیست عنوان به طال از نویدبخش سیستم یک عنوان به را توجهها کردهاند. جلب خود به CO اکسایش برای گرفته انجام مطالعه به کالسیک نمونه یک رد که برمیگردد همکاران و فو بهوسیلهی WGS برای زیادی فعالیت طال-سریا مواد آن میدهند نشان خود از درجه 300 زیر در ذرات اندازه به وابسته کامال فعالیت این و بلور نانو اهمیت گزارشها سایر است. سریا تأیید را کاتالیستی عملکرد بهبود برای سریا زمینه این در تحقیق حال این با میکنند. فاکتورهای که شده مشخص و دارد ادامه واکنش در فعالیت با میتوانند گوناگونی هنوز مکانیزم این و باشند ارتباط در WGS ثابت WGSA به شبیه است. بررسی تحت سیستمهای Au-CeO 2 مواد که است شده هستند. PROX واکنشهای برای برتری سوختی پیلهای.۳ ۵ انواع در موفقیتآمیزی صورت به سریا قرار استفاده مورد سوختی پیلهای مختلف جامد اکسید سوختی پیلهای است. گرفته بسیار زیستمحیطی بیخطر اثرات دلیل به کلی محصوالت حقیقت در هستند. جذاب گرما و آب الکتریسیته ساده طور به SOFCها خاص مزیت یک پیلها از نوع این هستند. آن و دارند سوختی پیلهای سایر به نسبت ها سوخت از مختلفی انواع از استفاده امکان بر آنها عملکرد نتیجه در است CO شامل فلز از استفاده به متکی پیلها سایر خالف نیست. نجیب آنها های مشخصه از یکی دیگر طرف از تواند می که است باال عملکردی دمای مشخصه این برسد نیز درجه هزار به حتی طوالنی زمان آن و میکند ایجاد را محدودیتی این عالوهبر است خاموشی و کار به شروع فشار از متأثر پیلسوختی اجزاء سازنده مواد روی تحقیقات بنابراین هستند. گرمایی دما جامد اکسید سوختی های پیل توسعه است. افزایش حال در ) LTSOFCها( پایین عنوان به گسترده صورت به سریا پایه بر مواد یافته بهبود یونی رسانندگی با الکترولیت است. شده بررسی استفاده الکترولیت عنوان به سریا از که وقتی سهظرفیتی عنصر یک با را آن معموال میشود ناخالص دوظرفیتی( کمتری موارد در )یا دیگر رسانندگی توجه قابل بهبود به که کنند می غلظت سازی ناخالص شود. می منجر یونی دهد می افزایش را الکترون ت هیجای از شده ساخته پیلهای برای حداقل که افزایش باعث فازی تک الکترولیتهای شود. می یونی رسانندگی پیشرفتهایبعدیمنجربهایناتفاقنظرشده نانوکامپوزیتهای در یونی رسانندگی که است شده ناخالص سریای که فازی دو الکترولیت هیدروکسیدها هیدروکربناتها با آنها در شده ترکیب اکسیدها یا هالیدها سولفیتها نسبت برابر ده توان به ده تا تواند می است باشد. بیشتر شده ناخالص فازی تک سریای به به وسیعی طور به سریا الکترولیت از غیر (a) ۱۲۰ ۱۰۰ ۸۰ 1,Rh/CeO 2 )میله( 2,Rh/CeO 2 )مکعب( 3,Rh/CeO 2 بیقاعده( )ذره ۰ ۵ ساعت / مدتزمان Cathode Electrolyte Anode /% هیدروژن انتخابپذیری مدتزمان از تابعی Rh/CeO 2 متفاوت ساختارهای به مربوط H 2 انتخابپذیریهای 7. شکل 200µm 2µm ناخالص سریای از نانوسیم کربناتی الکترولیت با مفرد SOFC یک از SEM تصاویر 8. شکل 21۷ پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال 52

6 2 on cleam Pd@CeO 2 on Silanated Pd on Silanated است. گرفته قرار بررسی مورد الکترود عنوان برابر در آن مقاومت دلیل به سریا کردن اضافه سوختهای از استفاده اجازه کربن نشاندن که شد ثابت مثال برای میدهد. را کربنی که Pd-CeO 2 پوسته-هسته سیستم یک ایتریا با شده تثبیت زیرکونیای آند یک روی توجهی قابل طور به است شده نشانده )( سیستم میبخشد. بهبود را SOFC عملکرد CH 4 از استفاده با چه و H 2 از استفاده با چه و است کارامدی سیستم سوخت عنوان به در را Pd@CeO 2 نانوذرات بیشتر پراکندگی میدهد. نشان تنها Pd نانوذرات با مقایسه پارامتری میتواند سریا نانوساختار هندسه لی میشود. بهتر عملکردهای موجب که باشد آماده را سریا از گلشکلی ساختار همکارانش و ایزواکتان تبدیل کاتالیست اینکه برای و کرده آند یک در و کردند ترکیب Ru با را آن بسازند بهبود به منجر که بردند بهکار SOFC متداول شد. عملکرد توجه قابل برای آندی الکتروکاتالیستهای در سریا از )PEMFC( پلیمری غشاء سوختی پیلهای نانوذرات تثبیت با است. شده استفاده نیز اکسایش کربن دوده سریا/ مخلوط روی Pd بهتر برابر دو عملکرد با اتانول سوخت مستقیم دوده /Pd استاندارد های کاتالیست به نسبت است. گرفته انجام کربن آندهای روی مربوطه( TEM تصاویر و شماتیک )نمایشهای ساختاری مقایسه 9. شکل روی Pd@CeO 2 از استفاده با آمده بهدست پراکندگی بهترین بر که متفاوت دارد. تأکید شده سیالنی و ممتاز فعال کاتالیستی پایه یک عنوان کرده ثابت انرژی فرآیندهای برای مستعد شکل کنترل با بیشماری مزایای است. دارد. وجود سریا پایه بر مواد ترکیب و اندازه بهینهسازی برای حاشیههایی هنوز هرچند و انبوه تولید هزینه به نگاه با خصوصا سنتزی دارد. وجود صنعتی سطح در واقعی بکارگیری از وسیعی طیف در شده تهیه مواد ثبات است. اهمیت حائز بسیار عملیاتی شرایط و معیوب سطوح نهایی کامپوزیتهای در همچنین و اکسیژن یون/ت هیجای چگالی در و کریستالی وجوه ذاتی واکنشپذیری (a) Bare CB 500nm (ii) Au (c) (d) hv (i) Ag Ag + (iii) CB CeO e - 2 CeO 2 e - Au h + (iv) H 2 O 1/2O 2 +2H + را موارد این سریا پایه روی Au بهوسیلهی آب جداسازی فرآیند از تصویری 10. شکل )iii( سریا رسانش نوار به Au از الکترون تزریق )ii( فوتون جذب )i( میدهد: نشان.h + بهوسیلهی آب اکسایش )iv( Ag بهوسیلهی+ الکترون فرونشانی منبع: VB h + آنها گرفتن قرار واکنش محیط معرض بهتر باید که هستند دیگری پارامترهای دستیابی بر باید تمرکز همچنین شوند. کنترل عملکرد و ساختار روابط درباره وسیع دانش به باشد. تکنیکهای توسعه در سریع پیشرفت به توجه با می راحتی به نظری تحلیل و مشخصهها بهبود پدیدهها مکانیکی جزئیات از اطالعاتی توان فعال اجزاء سایر و سریا بین مشترک فصل در به ما که است محتمل بنابراین آورد بهدست این در جدید و مهم اکتشافات شاهد زودی باشیم. جذاب تحقیقاتی حوزه M. Melchionna, P. Fornasiero, 2014, The role of ceria-based nanostructured materials in energy applications, Materials Today, Vol. 17, No. 7, pp VB فوتوولتاییک آب تجزیه.۴ ۵ نوری القاء فرآیند در سریا فعالیت از پاسخ برد. خوبی بسیار استفادههای میتوان میتواند نانو مقیاس در سریا ذرات فوتوولتاییک خورشیدی سلول یک ساخت برای نهایت در بهرهبرداری مورد )dye-free( رنگ بدون زمینه در سریا که میرسد نظر به گیرد. قرار تجزیه فرآیند در خاص طور )به فوتوکالیست باشد. مناسب H 2 تولید برای آب( مخلوط اکسیدهای در ناخالصسازی تأثیر دو فوتوولتاییک فرآیند در سریا-زیرکونیا که حالی در آب تجزیه برای مرحلهای نشاندن برای پایه عنوان به سریا نانوذرات قرار بررسی مورد شد استفاده نانوذراتAu نسبت را باالتری بازدهی سیستم و گرفت مرئی نور با که وقتی استاندارد W به از میگیرد قرار تابش مورد λ) > 400 nm) که شد داده نشان 10(. )شکل داد نشان خود روی سریا نانومیلههای الکتروشیمایی سنتز صفحات معرضقرارگیری در به منتج Ti بستر فوتوکاتالیستی لحاظ به وجوه که 1{ 1 }0 مؤلفان و میشود هستند فعال H 2 تولید برای به اکسایش-کاهش خواص به را فعالیت این میدانند. مربوط سریا ماده خصوص دورنما و نتیجهگیری ۶ به را خود اساسی نقش سریا نانوساختار پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال