کورکومین در ساخت الکترود پیل سوختی نیز قابل استفاده است - دانشنامه آریایی

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، دانشمندان از کورکومین برای ایجاد الکترود بسیار کارآمد استفاده کردند. در این پروژه محققان از ترکیب نانوذرات طلا و کورکومین برای ساخت الکترود پیل سوختی استفاده نموده و نتایج جالب توجهی به دست آوردند.

تیمی از محققان از هند و آمریکا در قالب پروژه ای از کورکومین و نانوذرات طلا برای فراوری الکترود استفاده کردند. کورکومین ترکیبی است که از زردچوبه استخراج می گردد. این الکترود برای تبدیل موثر اتانول به الکتریسیته قابل استفاده است. پیل های سوختی به جای احتراق، الکتریسیته را به وسیله یک واکنش شیمیایی فراوری می نمایند. این پیل های سوختی برای تامین انرژی وسایل نقلیه، ساختمان ها و دستگاه های الکترونیکی قابل حمل استفاده می نمایند.

پیل های سوختی هیدروژنی بسیار کارآمد هستند و گاز های گلخانه ای فراوری نمی نمایند. در حالی که هیدروژن رایج ترین عنصر شیمیایی در دنیا است، باید از موادی مانند گاز طبیعی و سوخت های فسیلی فراوری گردد، زیرا به طور طبیعی روی زمین تنها به صورت ترکیبی با سایر عناصر در مایعات، گاز ها یا جامدات وجود دارد.

استخراج به هزینه پیل های سوختی هیدروژنی و اثرات زیست محیطی می افزاید. علاوه بر این، هیدروژن مورد استفاده در پیل های سوختی یک گاز فشرده است که چالش هایی را برای ذخیره سازی و حمل و نقل ایجاد می نماید. اتانول، به علت مایع بودن، ایمن تر و راحت تر از هیدروژن حمل می گردد.

لاکشمن ونتراپراگادا، محقق دپارتمان فیزیک و نجوم در موسسه نانومواد کلمسون، گفت: برای اینکه بتوانیم پیل سوختی را به یک محصول تجاری تبدیل کنیم تا بتوانیم مخازن خود را با اتانول پر کنیم، الکترود ها باید بسیار کارآمد باشند. در عین حال، ما الکترود های بسیار گران قیمت یا بستر های پلیمری مصنوعی که دوستدار محیط زیست نباشند، نمی خواهیم، زیرا این کار کل هدف محافظت از محیط زیست را زیر سوال می برد.

در تحقیقات خود، ونتراپراگادا و همکارانش بر روی آند پیل سوختی، جایی که اتانول یا سایر منابع خوراک اکسید می گردد، تمرکز کردند. پیل های سوختی به طور گسترده ای از پلاتین به عنوان کاتالیزور استفاده می نمایند. اما پلاتین به علت واسطه های واکنش مانند مونوکسید کربن دچار مسمومیت می گردد. بعلاوه این فناوری هزینه بر است. به همین علت محققان از طلا به عنوان کاتالیزور استفاده کردند.

آن ها به جای استفاده از پلیمر های رسانا، چارچوب های فلزی-آلی یا سایر مواد پیچیده برای رسوب طلا بر روی سطح الکترود، از کورکومین به علت ساختار منحصر به فرد آن استفاده کردند.

کورکومین برای تزئین نانوذرات طلا به منظور تثبیت آن ها استفاده می گردد و شبکه متخلخلی در اطراف نانوذرات تشکیل می دهد. این گروه، نانوذرات طلا به همراه کورکومین را با جریان الکتریکی 100 برابر کمتر از مطالعات قبلی روی سطح الکترود قرار دادند. ونتراپراگادا گفت: بدون پوشش کورکومین، نانوذرات طلا آگلومره می شوند و سطحی را که در معرض واکنش شیمیایی واقع شده است کاهش می دهند.

بدون این پوشش کورکومین، الکترود عملکرد ضعیفی دارد. پروفسور آپارائو رائو، مدیر مؤسسه نانومواد کلمسون، گفت: ما به این پوشش برای تثبیت و ایجاد یک محیط متخلخل در اطراف نانوذرات احتیاج داریم و علاوه براین، این پوشش در فرآیند اکسیداسیون الکل نیز نقش مهمی دارد. گام بعدی این است که این فرآیند را بهبود دهیم و با یک همکار صنعتی کار کنیم.