لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه8
نانو تکنولوژی و پیل های سوختی: گوی های نیکلی در ابعاد نانو می توانند به اقتصاد هیدروژنی توان تازه ای ببخشند و خودروهای هیدروژنی را پربا زده تر سازند. کره شکل شگفت انگیزی است. کمترین مساحت سطحی را که در میزان معینی می توان به دست آورد، به یقین یک کره خواهد بود. این خاصیت جالب هندسی هنگامی که می خواهیم به همراه بنزین، میزانی ماده در فضایی محدود داشته باشیم، به کار ما می آید. اما همیشه با این ویژگی سروکار نداریم. گاه به افزایش میزان تماس نیازداریم. به حداکثررساندن میزان تماس برای افزایش کارآیی کاتالیست ها ضرورت دارد.
برای به دست آوردن سطحی بزرگ، تولیدکنندگان گاهی مجبور به ساختن شمایل های پیچیده و به هم تابیده از راه های دشوار تولیدی می شوند. جالب توجه است که یک کره در بیشتر این موارد کار مورد نظر را انجام می دهد. اگر شما با مقیاس ۱۰۰۰ حجم یک کره را کاهش دهید، سطح آن کره تنها با مقیاس ۱۰۰ کاهش خواهد یافت. «کره ها را به حد کافی کوچک بسازید تا حتی فلزات خیلی معمولی و فراوان در اطراف ما کارهای عجیبی را برای شما انجام دهند». این یکی از نویدهایی است که ذرات در مقیاس نانو به ما می دهند. ذرات بسیار ریز مواد خواصی دارند که همان مواد در مقیاس بزرگ تر آن خواص را ندارند. ذرات در مقیاس نانو که نخستین تحول تجاری در نانو تکنولوژی هستند، امروزه در گستره وسیعی از محصولات از رنگ تاتوپ تنیس یافت می شوند.
اما ذرات در مقیاس نانو بیشترین تاثیرشان در کاتالیست ها و واکنش گرها است. این فلزات در مقیاس نانو هم اکنون به درون سوخت خودروها و مهمات راه یافته اند و این احتمال که بتوانند با قیمتی ارزان جانشین پلاتین در پیل های سوختی شوند، زیاد است. کاتالیست ها (کاتالیزورها) واکنش های شیمیایی را سریع تر می سازند، بدون این که خودشان در میان واکنش مصرف شوند. برای کاربردهای بسیاری پلاتین به عنوان کاتالیست بهترین انتخاب خواهد بود. پلاتین در کانورتورهای کاتالکتیکی خودروها و در پالایش گاه های نفت به کار گرفته می شود. پلاتین آن قدر نایاب و گرانبها است که نسبت کیلو به کیلوی آن از طلا گران تر درمی آید.
این موضوع برای به کارگیری کاتالیست ها در بسیاری پروژه ها عاملی بازدارنده به شمارمی آید. یکی ازچالش های اصلی در پایین آوردن بهای پیل های سوختی همین نیازمندی به کاتالیست های پلاتینی است. لایه نازک پلاتینی که در پهنای غشایی این پیل ها گسترانیده شده است، پروتون های اتم هیدروژن را از الکترون ها جدا می کند.
تاکنون بهترین کاتالیست پلاتین بوده است، اما موارد دیگری نیز می توانند کاری مشابه انجام دهند. لیتیم، نیکل و مس نیز می توانند در بسیاری واکنش های مشابه به عنوان کاتالیست استفاده شوند.
یکی از راه های افزایش خاصیت کاتالکتیکی مواد، افزایش میزان تماس آنها با عناصر واکنش است. با نگاهی سریع به ارتباط میان حجم و سطح یک کره به راه حل جالب توجهی می رسیم. کاتالیست های پودری با قطرهای بسیار ریز بسازید، هرچه ریزتر بهتر و هم اکنون ما امکان ساخت این کره ها را در مقیاس نانو یافته ایم.
از دهه ۳۰ میلادی محققان کوداک ذراتی چند برابر نانومتر برای فیلم های عکاسی می ساختند. دیگر پژوهشگران در دهه ۷۰ میلادی موادی در مقیاس نانو تولید کردند. روشی که این محققان از آن استفاده می کردند، روش چگالیدن فاز گازی بود. امروزه از فرآیندهای متفاوتی برای تولید مواد نانومتری در سراسر جهان استفاده می شود. این فرآیندها شامل ته نشست بخار شیمیایی، ته نشست فیزیکی بخار، پرتاب راکتیو مایع، تجزیه شیمیایی با لیزر، تبدیل با اسپری تفنگ پلاسما، آلیاژهای مکانیکی و فرآیندهای مرتبط، آسیاب کردن و solgel می شوند.
تحقیق درباره بررسی نانو تکنولوژی و پیل های سوختی
