حرکت در مسیر ساخت کامپوزیت‌های سازگار با منابع تجدیدپذیر

با هدف توسعه کاربردها و دامنه بهره‌مندی از انرژی‌های تجدیدپذیر، طرح پژوهشی ساخت و ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیست‌های کربنی نانوساختار سه‌بعدی مشتق شده از چارچوب‌های چندفلزی در قالب رساله دکتری مورد حمایت بنیاد ملی علم ایران قرار گرفت.

کد خبر: ۷۸۸۱۲۹

تاریخ: ۱۸ فروردين ۱۴۰۴ - ۱۵:۳۰

به گزارش ایران اکونومیست، معاونت علمی ریاست جمهوری، با هدف گسترش مرزهای دانش و فناوری، حمایت از همکاری‌های میان‌ رشته‌ای، پژوهش‌های کاربردی و طرح‌های تحقیقاتی را بر بستر بنیاد ملی علم ایران انجام می‌دهد. بر همین اساس، با حمایت بنیاد ملی علم ایران، طرح پژوهشی و فناورانه با هدف توسعه بهره‌گیری از الکتروکاتالیست‌های سازگار با منابع انرژی تجدیدپذیر، به سرانجام رسیده است. در قالب این طرح که به صورت رساله دکتری توسط سید علی موسوی و با راهنمایی مهدی مهرپویا به پایان رسید، موضوع «ساخت و ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیست‌های کربنی نانوساختار سه‌بعدی مشتق شده از چارچوب‌های چندفلزی» مورد بررسی قرار گرفت.

موسوی که در حال‌حاضر 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: ازآنجایی‌که 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.

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، موسوی، فرآیند طولانی مدت تعمیر و نگهداری تجهیزات آزمایشگاهی را یکی از چالش‌های پیش‌روی طرح عنوان کرد و  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.