báo cáo vật liệu học

Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Môn: Vật liệu học ĐỀ TÀI: GRAPHENE OXIT FUEL CELL GVHD: Nguyễn Trường Sơn Thành viên nhóm I GIỚI THIỆU • Sự truyền dẫn proton graphen oxit có tính linh động cao dù nhiệt độ hay độ ẩm thấp • Một grapheme oxit có độ dẫn điện khoảng 10−5-10−4 S/cm ở độ ẩm tương đối 10-20% Grapheneo oxit sử dụng làm chất mang cho xúc Tác điện cực pin nhiên liệu, khả phân tán tốt Các hạt xúc tác nano kim loại platin Có độ dẫn điện tốt nhiều so với chất mang khác I GIỚI THIỆU • Graphene oxit: trên bề mặt nằm ngang có các nhóm hydroxyl, epoxy,                                trên các góc phẳng ngang có các nhóm carbonyl hoặc carboxylic Vì thế GO có tính thân nước hơn nên có thể phân tán tốt trong dung môi nước. Nước tương  tác tốt với với GO bằng liên kết hydrogen Chính vì có cấu trúc như vậy nên dù có sấy khô đến đâu nhưng vẫn còn một lượng nước nhất  định ở các lớp I GIỚI THIỆU • Graphene oxit: khoảng cách giữa các lớp từ 5,6 đến 11,2 A Với nồng độ 1mg/ml hệ huyền phù của nó có thể bền vững được trong một tháng  nên GO tạo được huyền phù bền vững trong nước • GO do mang điện tích trái dấu nên các lớp GO         đẩy nhau làm bền hơn hệ huyền phù                  • Graphene oxit:        -  có diện tích bề mặt lớn       -  phân tán xúc tác trên bề mặt cao       -  có tính ổn định cao trong quá trình             hoạt động trong pin nhiên liệu II TỔNG HỢP • Có nhiều phương pháp tổng hợp phương pháp Brodie, phương pháp Hummers, phương pháp Staudenmeier, phương pháp Hummers dùng phổ biến II TỔNG HỢP Tổng hợp oxit graphic (GO) •.Phương pháp biến đổi Hummers II TỔNG HỢP 1. Tổng hợp oxit graphic (GO) • Kích thước của các tấm GO nằm trong     khoảng 0.1-1 μm, và hàm lượng oxygen    là khoảng 30%.  II TỔNG HỢP 2. tổng hợp nanoGO • được điều chế từ bột graphite tự nhiên (99,9%) bằng phương pháp Hummers’ cải tiến • Điều chế:           Bột graphite (3,0 g) và 98% H2SO4 (400 mL)             pha trộn bằng máy khuấy cơ học Thêm KMnO4 đến dung dịch chuyển sang Màu xanh  màu hồng Sau pha loãng điều chế GO         Hỗn hợp này sau đó được rửa sạch         bằng 5% HCl       II TỔNG HỢP 2. tổng hợp nanoGO • Sau đó siêu ly tâm tại 10.000 rpm và sấy khô trong       buồng sấy ở 70 ° C trong 7 ngày • GO được cho lơ lửng trong nước cất    bằng bể sonication trong 2h và     huyền phù được siêu ly tâm tại 10,000 rpm • Các hạt GO có kích thước một vài nanomet  và hàm lượng oxy là 33%. Hàm lượng nhóm  carboxyl cao hơn so với các mẫu  GO thông thường  III ĐIỀU CHẾ 1. Các tấm điện phân GO • Các dạng huyền phù của GO được lọc bằng cách    sử dụng 1 bộ lọc màng có kích thước lỗ lọc là     0.025-0.4 μm dưới áp suất thấp qua 1 đêm     để thu được tấm GO • Độ dày của tấm GO là 10–60 μm III ĐIỀU CHẾ Chế tạo GOFC Các GO sử dụng GOFC có độ dày từ 10–20 μm Các điện cực Pt tích tụ bề mặt GO độ dày từ 8.5–306 nm Điều chế xúc tác điện cực PT/C Dung dịch ban đầu có chứa muối kim loại nhƣ HAuCl4, H2PtCl6, AgNO3 Tác nhân khử ion kim loại Ag+, Au+ thành Ag, Au chất hóa học nhƣ axit citric, vitamin C, Sodium Borohydride NaBH4, ethanol, Ethylene glycol IV KẾT LUẬN hiệu pin nhiên liệu • Hiệu suất làm việc của pin nhiên liệu cao (trên 50%) so với những thiết bị sản xuất  điện khác • Sử dụng pin nhiên liệu giúp ta tiết kiệm được nhiều chi phí về nguồn nguyên liệu  • với đặc điểm siêu mỏng của graphene oxit có thể được ứng dụng trong chế tạo  những tấm màng trong suốt, dẫn điện, mỏng và dẻo dai.  • Những tấm màng như thế vô cùng cần thiết trong một loạt các ứng dụng điện tử  từ màn hình cảm ứng cho đến các tế bào quang voltaic [...]... kim loại Ag+, Au+ thành Ag, Au ở đây là các chất hóa học nhƣ axit citric, vitamin C, Sodium Borohydride NaBH4, ethanol, Ethylene glycol IV KẾT LUẬN hiệu năng của pin nhiên liệu • Hiệu suất làm việc của pin nhiên liệu cao (trên 50%) so với những thiết bị sản xuất  điện khác • Sử dụng pin nhiên liệu giúp ta tiết kiệm được nhiều chi phí về nguồn nguyên liệu hơn • với đặc điểm siêu mỏng của graphene oxit có thể được ứng dụng trong chế tạo