فعالیت الکتروکاتالیستی نانوکاتالیست pt/c پایدارشده با مقدارهای متفاوت سدیم سیترات در واکنش کاهش اکسیژن

در پژوهش حاضر، به منظور دستیابی به کارایی بیشتر و استفاده کمتر از الکتروکاتالیست پلاتین برای واکنش کاهش اکسیژن در کاتد پیل سوختی، فعالیت الکتروکاتالیستی نانوذره ها با 20 درصدوزنی پلاتین بر کربن (pt(20wt%)/c) با نسبت‌های متفاوت، ماده پایدارکننده تری سدیم سیترات برای واکنش کاهش اکسیژن سنتز شد. نسبت‌های 1:12، 1:9 ،1:6 ،1:3 از پلاتین و تری سدیم سیترات (pt/c:tc) به عنوان عامل پایدارکننده با روش اشباع-کاهش آماده شد. میکروسکوپ الکترونی روبشی sem برای ریخت شناسی نانوکاتالیست و روش های ولت آمپرسنجی چرخه‌ای(cv)، ولت آمپرسنجی با روبش خطی پتانسیل (lsv)، الکترود دیسک چرخان (rde) و طیف سنجی رهبندی الکتروشیمایی (eis) برای ارزیابی واکنش کاهش اکسیژن در لایه کاتالیست کاتد در محیط اسیدی به کارگرفته شدند. نتیجه ها نشان داد که کارایی الکتروکاتالیست ساخته شده بانسبت pt/c:tc برابر با 1:3 برای کاهش اکسیژن نسبت به سایر الکترودها بهتر است. همچنین، مقاومت انتقال بار کمتر، توزیع مناسب‌تر و سطح فعال الکتروشیمیایی (m2gpt 7/1) بهتری دارند. افزون براین، تعداد الکترون های واکنش کاهش اکسیژن نیز محاسبه شد که برای نسبت 1:3 از مسیر چهار الکترونی پیروی ‌کرد.

electrocatalytic activity of pt/c nanocatalyst stabilized by different amounts of sodium citrate in oxygen reduction reaction

in the present study، pt(20wt%)/c electrocatalysts for oxygen reduction reaction in the cathode of fuel cells were synthesized with different amounts of trisodium citrate as stabilizing agent، to achieve higher efficiency of platinum electrocatalyst. the electrocatalysts containing platinum and trisodium citrate with ratios of 1:12، 1:9، 1:6، and 1:3 (pt/c:tc) were prepared by using the saturation-reduction method. to evaluate the oxygen reduction reaction in the cathode catalyst layer in an acidic environment cyclic voltammetry (cv)، linear sweep voltammetry (lsv)، rotating disk electrode (rde)، and finally electrochemical impedance spectroscopy (eis) techniques were applied. also، morphology of the catalysts was studied with scanning electron microscopy (sem). the results showed that the efficiency of the synthesized electrocatalysts at a ratio of 1:3 (pt/c:tc) was better for oxygen reduction. it also had lower charge transfer resistance، more suitable distribution، and higher electrochemically active surface area (14.7 m2gpt). in addition، the number of electrons involved in the oxygen reduction reaction was calculated to follow the four-electron pathway for the electrocatalyst prepared at ratio of 1:3.