بررسی اثر نانوذرات در بهبود عملکرد باتری سرب- اسید-پایان نامه ارشد

 پایان نامه سایت ارشدها - رشته جغرافی-جغرافیا

عنوان کامل پایان نامه :

 بررسی اثر نانوذرات در بهبود عملکرد باتری سرب- اسید

قسمتی از متن پایان نامه :

-۲ سنتز نانو ذرات باریم سولفات

ابتدا به شرح محلول خاصی که برای سنتز نانو ذرات باریم سولفات (BaSO4)، استفاده‌شده است، پرداخته می­شود. برای سادگی بیان، این محلول را محلول آماده‌سازی می‌نامیم. ماده‌ی اصلی این محلول گلیسیرین است. ازآنجایی‌که گلیسیرین ماده‌ای ارزان‌قیمت و سازگاربامحیط‌زیست است، این روش سنتز نانو ذرات BaSO4 اهمیت ویژه‌ای خواهد یافت.

محلول آماده‌سازی ترکیبی با محتوای: ۵ میلی‌لیتر گلیسیرین خالص، ۳ میلی‌لیتر اسیدکلریدریک (HCl) غلیظ، ۱۰ میلی‌لیتر ایزوپروپیل الکل و نهایتاً ۳۰ میلی‌لیتر آب دیونیزه است.

محلول‌های یک‌به‌یک از Na2SO4 و BaCl2.H2O با غلظت‌های مشخصی آماده گردید. ۵ میلی‌لیتر از محلول آماده‌سازی را به ۱۰۰ میلی‌لیتر از محلول آبی Na2SO4  با غلظت مشخص افزوده می­شود و محلول به­دست آمده را در حمام آب و یخ قرار داده و با همزن مغناطیسی هم­زده می­شود. دمای محلول با دماسنج ثانیه به ثانیه کنترل می­گردد و وقتی دمای آن به صفر درجه‌ی سانتی‌گراد رسید، ۱۰۰ میلی‌لیتر محلول BaCl2.2H2O با غلظت همسان با سدیم سولفات به سیستم افزوده می­شود. رسوب سفیدرنگِ نانو ذرات باریم سولفات (BaSO4) تشکیل می‌شود. رسوب با سانترفیوژ از محلول باقیمانده جدا می­شود. برای جلوگیری از متراکم شدن ذرات، رسوب چند بار با محلول ۳۰% حجمی اتانول شستشو داده می­شود. نهایتاً، رسوب به آون با دمای ۴۰ °C منتقل و خشک می­شود. پودر حاصل، نانو ذرات باریم سولفات است که با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) و پراش پرتوایکس (XRD) این ادعا ثابت شده است.

سوالات یا اهداف این پایان نامه :

در این رساله روشی نوین و سازگار با محیط زیست، جهت سنتز نانوذرات باریم سولفات ارائه شده ست. برای سنتز این نانوذره محلول آماده سازی را معرفی کردیم که ماده­ی اصلی سازنده­ی آن گلیسرین است. گلیسرین با ایجاد لیپوزوم­های کوچک (سایز نانو) و برقراری پیوند هیدرژنی با اتم­های اکسیژن یون SO42- ممانعت فضایی در راه رشد نانوذرات BaSO4 ایجاد میکند. بعد از بهینه­سازی غلظت واکنش­دهنده­ها، حجم محلول آماده­سازی، دمای واکنش و دور هم­زدن، آنالیز­های SEM و XRD روی نانوذرات حاصل انجام گردید. نتایج گواه از سنتز نانوذرات BaSO4 در اندازه­ی نانو با توزیع اندازه­ی ذره­ی یکنواخت است.

نانوذرات BaSO4 حاصل به خخمیر منفی باتری سرب اسیدی اضافه گردید، تا اثر آن بر عملکرد باتری سرب اسیدی سنجیده شود. تست­های پذیرش شارژ اولیه، استارت سرد و شارژ پذیری روی باتری تهیه شده از نانوذرات BaSO4 انجام گردید. نتایج بهبود چشمگیر عملکرد باتری سرب اسید را نشان میدهد.

سدیم فلوراید (NaF) و سدیم هگزامتافسفات (SHMP) در غلظت­های متفاوت به الکترولیت اسید سولفوریک        ۵ mol dm-3 افزوده شد و مشخصه­های الکتروشیمیایی الکترود سرب با استفاده از تکنیک­های ولتامتری چرخه­ای و ولتامتری با روبش خطی بررسی گردید. نتایج حاصل نشان میدهد که افزودنی­های معرفی شده، از سولفاتخ شدن الکترود سرب و بنابراین از رویینه شدن زودهنگام الکترود سرب جلوگیری می­نماید. علاوه­بر­آن افزودنی­های پیشنهادی، اورپتانسیل تولید هیدروژن و اکسیژن را نیز افزایش می­دهد که از زوال آب در طی چرخه­های شارژ و دشارژ جلوگیری کرده و سبب بهبود عملکرد باتری سرب اسید خواهد شد.

برای دیدن جزئیات بیشتر ، خرید و دانلود آنی فایل متن کامل با فرمت ورد می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید:

 دانلود متن کامل پایان نامه جغرافیا در لینک زیر

لینک متن کامل پایان نامه رشته جغرافیا با عنوان :   بررسی اثر نانوذرات در بهبود عملکرد باتری سرب- اسید