ساخت الکترودهای تزریق جریان با استفاده از تکنولوژی نانو توسط محققان کشور

به گزارش وبلاگ فراگستر، محققان دانشکده مهندسی مواد و متالوژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر با افزودن نانو کربن فعال به الکترودهای حاوی پوشش اکسیدهای کاتالیستی کارایی الکتروشیمیایی و طول عمرشان را به میزان قابل توجهی افزایش دادند و جایگزین مناسبی برای آندهای اکسیدی مورد استفاده در فراوری کلر جهت تصفیه آب ارائه کردند.

ساخت الکترودهای تزریق جریان با استفاده از تکنولوژی نانو توسط محققان کشور

به گزارش گروه علمی و دانشگاهی وبلاگ فراگستر به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مهراد مهدی پور فارغ التحصیل دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح ایجاد آندهای تزریق جریان تقویت شده با نانو لوله کربنی گفت: آندهای مخلوط اکسیدی (MMO) کاربرد وسیعی در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی و تصفیه آب، فرایند های الکتروشیمیایی شامل آبکاری، استخراج الکتریکی مواد و غیره دارند؛ از آنجایی که این آندها در معرض محیط خورنده و پتانسیل اکسیدی قرار می گیرند مهمترین مشکل آنها طول عمر پایین و تعویض مداوم حین انجام فرایند است.

وی با بیان اینکه بخاطر ماهیت اکسیدی این پوشش ها مصرف جریان الکتریکی بالا می رود، بیان نمود: در این تحقیق سعی بر بالا بردن کارایی آندهای تزریق جریان (شامل طول عمر خدمتی و راهنمایی الکتریکی) نسبت به نمونه های داخلی و خارجی مشابه با استفاده از افزودن نانو کربن فعال به پوشش های اکسیدی بوده است.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: از جمله خواص نانو لوله کربنی استحکام و راهنمایی الکتریکی بالا است که معمولا به عنوان جزء تقویت کننده در بسیاری از کامپوزیت ها شامل شبکه های آلیاژی و پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد.

وی ادامه داد: از طرفی در سل های الکتروشیمیایی، آندهای تزریق جریان MMO دارای نرخ مصرف کم در دانسیته جریان خروجی پایین است اما دانسیته جریان خروجی در برخی از کاربردهای صنعتی کافی نیست؛ بنابراین با افزودن نانو لوله کربنی به ترکیبات اکسیدی، سه ویژگی مهم فنی در نظر گرفته می گردد.

مهدی پور با اشاره به مزیت های این طرح گفت: ایجاد ساختاری فشرده با دانسیته ترک کمتر که سبب افزایش طول عمر خدمتی آند، افزایش دانسیته جریان خروجی از سل الکتروشیمیایی به علت ایجاد راهنمایی بهتر، کاهش هزینه با مصرف کمتر اکسید فلزات کاتالیستی و همچنین احتیاج به تعداد مراحل پوشش دهی تجزیه حرارتی کمتر از جمله ویژگی های این پروژه به شمار می رود.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به اهمیت بومی سازی این طرح گفت: کلیه فرایند های ساخت آند از قبیل تهیه مواد اولیه- فرایند اعمال پوشش دهی در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی در دانشگاه تهیه شده است و در حال حاضر با احداث کارگاه در مقیاس صنعتی این آندها تهیه و فراوری می شوند.

مهدی پور با اشاره به روش کار در این پروژه گفت: فرایند اجرا شده اعمال پوشش های مخلوط اکسید فلزات کاتالیستی به همراه کربن نانو لوله بر روی زیرلایه فلزی تیتانیوم است. افزودن نانو کربن به پوشش های اکسیدی سبب تقویت مقاومت سایشی، چسبندگی، پایداری و فعالیت الکتروشیمیایی می گردد.

وی ادامه داد: فرایند پوشش دهی بصورت رسوب دهی حرارتی است و ترکیبات اکسید کاتالیست فعال به همراه اکسید پایدار کننده و نانو لوله کربنی بصورت همزمان بر روی سطح تیتانیومی اعمال گشت. در پایان خواص راهنمایی الکتریکی و طول عمر خوردگی شتاب یافته و کارایی آندها در فرایند تصفیه آب مورد ارزیابی نهاده شد.

مهدی پور گفت: از مسائل اصلی این تحقیق اعمال پوشش دهی همزمان نانو کربن فعال به همراه اکسید فلزات کاتالیستی بر روی زیرلایه های تیتانیومی می باشد. یکنواختی ترکیب و توزیع نانو کربن در سراسر پوشش و همچنین احتمال انجام واکنش شیمیایی کربن با اکسید فلزات کاتالیستی که تاثیر مستقیم بر روی کارایی آندهای فراوریی می گذارد از دغدغه های اصلی این پروژه بوده است.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به نتیجه این تحقیق گفت: احداث کارگاه فراوری آند تزریق جریان در مقیاس صنعتی به منظور فراوری کلر جهت تصفیه آب و مواد ضد عفونی انجام گرفته است و کلیه تاییدیه های صنعتی محصول در دست اقدام است.

وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: فراوری آند تزریق جریان با استفاده از فناوری نانو جهت بکار گیری در صنعت نفت و گاز (حفاظت کاتدی) و همچنین تصفیه آب آشامیدنی می باشد که یکنواختی ترکیب شیمیایی و فشردگی ساختار میکروسکوپی از ویژگی های این محصول است.

مهدی پور با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: افزایش طول عمر خدمتی در محیط های خورنده و راهنمایی الکتریکی بالا نسبت به نمونه های موجود در بازار و همچنین کاهش قیمت تمام شده از مزیت های این محصول به شمار می رود.

وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: فرآیندهای الکتروشیمیایی و بکارگیری آند به عنوانی یکی از اجزاء این فرایند ، کاربرد وسیعی در دنیای صنعتی امروز دارند. صنایعی چون کشاورزی، دامداری، غذایی، تصفیه آب، نفت، گاز و پتروشیمی و همچنین صنایع فولاد از جمله صنایعی هستند که از انجام فرایندهای الکتروشیمیایی سود می برند.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان مثالی گفت: در صنایع غذایی برای شستشو و ضد عفونی میوه و سبزیجات از آب الکترولیزه شده حاوی سدیم هیپو کلراید استفاده می گردد . حفاظت کاتدی سازه ها و خطوط لوله فلزی چه در محیط های خشکی و چه در محیط های دریایی به وسیله آندهای MMO با دانسیته جریان ثابت در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی انجام می شوند.

وی مطرح نمود: پوشش دهی به روش آبکاری الکتریکی و همچنین استخراج الکتریکی فلزاتی چون مس، روی، نیکل و غیره در محیط های خورنده سولفاتی، فسفاتی و نیتراتی با بکار بردن آندهای تیتانیومی دارای پوشش های اکسید فلزات نجیب دارای بازدهی و بهره¬وری بالاتری است.

لازم به ذکر است: استاد راهنمای این پروژه سید هادی طبائیان عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.

پایانی پیغام/

منبع: خبرگزاری فارس

به "ساخت الکترودهای تزریق جریان با استفاده از تکنولوژی نانو توسط محققان کشور" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "ساخت الکترودهای تزریق جریان با استفاده از تکنولوژی نانو توسط محققان کشور"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید