دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 55155
ترجمه فارسی عنوان مقاله

اکسید تیتانیوم با دوام نیتروژن و کربن به عنوان یک منبع الکتروکاتالیست جایگزین و با دوام در سلولهای سوختی پلیمر الکترولیت

عنوان انگلیسی
Nitrogen and carbon doped titanium oxide as an alternative and durable electrocatalyst support in polymer electrolyte fuel cells
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
55155 2016 13 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Journal of Power Sources, Volume 304, 1 February 2016, Pages 360–372

ترجمه کلمات کلیدی
نیتروژن و کربن دوپینگ، اکسید تیتانیوم، الکترو کاتالیزور، واکنش کاهش اکسیژن، طول عمر
کلمات کلیدی انگلیسی
Nitrogen and carbon doping; Titanium oxide; Electrocatalyst; Oxygen reduction reaction; Durability
ترجمه چکیده
اکسید تیتانیوم با استفاده از نیتروژن و کربن به عنوان یک جایگزین و پشتیبانی فوق العاده پایدار برای کاتالیزورهای پلاتین آماده شده و کارایی آن توسط سلول سوختی الکترولیت پلیمر تعیین شده است. اکسید تیتانیوم با نیتروژن و کربن با تغییر نسبت ملامین و سپس کالیبراسیون در دمای 900 درجه سانتی گراد تهیه می شود. نانوذرات پلاتین بر روی اکسید تیتانیوم تکیه شده و بدون تیوب با روش کلوئیدی پوشیده شده است. اثر دوپینگ، مورفولوژی سطح، وضعیت اکسیداسیون شیمیایی و تماس بین فازهای اکسید فلزی / فلز با استفاده از پراش اشعه ایکس، طیف سنجی رامان، میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا و طیف سنج الکترون الکترونی اشعه ایکس بررسی شده است. دوپینگ نیتروژن و کربن هر دو ویژگی های الکترونیکی و ساختاری اکسید تیتانیوم را تغییر می دهد که باعث افزایش فعالیت واکنش های اکسیژن کاهش می یابد. پلاتین ذخیره شده در سطح مطلوب اکسید تیتانیوم با نیتروژن و کربن، عملکرد سلولی را نسبت به پلاتین بر روی الکترو کاتالیزورهای اکسید تیتانیوم نشان می دهد. اثر بارگذاری فلزی بر الکترو کاتالیزور کاتدی به وسیله پلاریزاسیون سلول پایدار بررسی می شود. تست دوام سریع تری بیش از 50،000 دوره برای این الکترو کاتالیزورها، تعامل بهبود یافته بین پلاتین و نیتروژن و اکسید تیتانیوم دوگانه کربن، حفظ سطح الکتروشیمیایی و عملکرد کاهش اکسیژن را در مقایسه با پلاتین در حمایت از کربن پیشنهاد کرد.

چکیده انگلیسی

Nitrogen and carbon doped titanium oxide as an alternative and ultra-stable support to platinum catalysts is prepared and its efficiency is determined by polymer electrolyte fuel cell. Nitrogen and carbon doped titanium oxide is prepared by varying the melamine ratio followed by calcination at 900 °C. Platinum nanoparticles are deposited onto doped and undoped titanium oxide by colloidal method. The doping effect, surface morphology, chemical oxidation state and metal/metal oxide interfacial contact are studied by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, high resolution transmission electron microscopy and X-ray photo electron spectroscopy. The nitrogen and carbon doping changes both electronic and structural properties of titanium oxide resulting in enhanced oxygen reduction reaction activity. The platinum deposited on optimum level of nitrogen and carbon doped titanium oxide exhibits improved cell performance in relation to platinum on titanium oxide electrocatalysts. The effect of metal loading on cathode electrocatalyst is investigated by steady-state cell polarization. Accelerated durability test over 50,000 cycles for these electrocatalysts suggested the improved interaction between platinum and nitrogen and carbon doped titanium oxide, retaining the electrochemical surface area and oxygen reduction performance as comparable to platinum on carbon support.