تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : كيانوش عبداله زاده

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دكتر محمدصادق حاتمي پور

تاريخ دفاع : 18/12/87

رشته و گرايش : مهندسي شيمي

استاد مشاور : دكتر محمدكاظم اميني

ايجاد پوشش­هاي آندي با اکسيدهاي روتنيوم, ايريديوم و قلع روي تيتانيوم و بررسي پارامترهاي موثر بر عملکرد آن­ها

چکيده

در اين تحقيق آندهاي DSA و خواص الكتروكاتاليستي و فرآيند پوشش‌دهي آن­ها مورد مطالعه و بحث قرار گرفته است. براي توليد آندهاي DSA يك لايه از اكسيد فلزات نجيب مانند ايريديوم اكسيد، روتنيم اكسيد و تيتانيوم اكسيد بر روي يك فلز پايه مانند تيتانيوم پوشش داده مي‌شود.

در اين پروژه اضافه نمودن اکسيد قلع در تركيب پوشش به دليل ارزان بودن قيمت آن در مقايسه با ساير تركيبات پوشش مورد بررسي و آزمايش عملي قرار گرفته است. از روش طراحي آزمايش­ تاگوچي و طراحي L8 و L16 جهت بهينه­سازي هدايت الكتريكي و ميزان خوردگي پوشش در محلول و بهينه­سازي پارامترهاي عملياتي از جمله ميزان بهينه قلع در پوشش، دماي عمليات حرارتي و زمان عمليات حرارتي كمك گرفته شده است. در مرحلة نخست جهت اثبات عملكرد و تعيين بهترين فرمول­بندي پوشش و همچنين بهترين شرايط عملياتي، نمونه‌ها از نظر خواص سطح و آزمايش­هاي خوردگي تافل و آزمايش­هاي ولتامتري چرخه­اي مورد بررسي قرار گرفته است. در مرحلة بعد چهار نمونه از بهترين نمونه‌هاي تهيه شده، انتخاب و در واحد آزمايشگاهي کلر آلکالي پژوهشگاه پليمر تهران مورد آزمايش عملي الكتروليز قرار گرفته است. شرايط عملياتي آزمايش الكتروليز در پايلوت مانند دانسيته جريان، دما، زمان، فلوي آنوليت و كاتوليت به گونه‌اي انتخاب گرديد كه بتوان نتيجه آزمايش­ها را با نتيجه كارهاي صورت گرفته بر آند تجاري در همان واحد آزمايشگاهي کلر آلکالي مقايسه نمود. در اين پروژه شرايط عملياتي بهينه ساخت آند و همچنين ميزان بهينه تركيب درصد اجزاء پوشش تعيين شد. آزمايش­هاي انجام شده نشان داد که افزودن اکسيد قلع در پوشش، باعث کاهش ميزان خوردگي پوشش در محلول الکتروليز مي‌گردد. همچنين با افزودن 20 درصد وزني SnCl2 در تركيب محلول پوشش مياني و 50 درصد وزني SnCl2 در تركيب محلول پوشش بيروني آند DSA ، بازدهي جريان سديم هيدروكسيد و اختلاف پتانسيل دو سر آند و کاتد به ترتيب 89 درصد و 6/4 ولت و در شرايط مشابه آزمايش براي آند تجاري 92 درصد و 7/4 ولت بدست آمد. مقايسه نتايج حاصله حاكي از مشابه بودن عملكرد آند DSA تهيه شده در مقايسه با آند تجاري آزمايش شده در همان واحد آزمايشگاهي کلر آلکالي مي‌باشد. به اين ترتيب در اين پروژه موفق به ساخت آند DSA با بازدهي آند تجاري و قيمتي نازل­ تر از آن شديم.

واژگان کليدي: آند DSA، الکترو کاتاليست، کلر آلکالي، اكسيد روتنيوم