معرفی آزمایشگاه
در این آزمایشگاه پروژه های مختلفی در زمینه ی فعال کننده های الکترومکانیکی نرم (ماهیچه های مصنوعی)، فرایندهای جداسازی غشایی، سلول های خورشیدی پلیمری، الکترولیت های پلیمری برای باتری های یون لیتیم، الکتروکاتالیست پیل های سوختی و طراحی الکترود و الکترولیت برای ابرخازن ها انجام می پذیرد. بر همین اساس این آزمایشگاه مجهز به دستگاه های عمومی و تخصصی برای ارزیابی مواد و دستگاه های طراحی شده می باشد.
زمینه های تحقیقاتی
در زمینه سلول های خورشیدی پلیمری:
• طراحی و سنتز مواد جدید با ویژگی های برتر به منظور کاربرد در آند، لایه فعال و کاتد سلول های خورشیدی پلیمری
• بهینه نمودن ویژگی های مواد رایج در طراحی سلول های خورشیدی پلیمری با استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی
• ارائه ساختارها و طراحی های جدید برای ساخت سلول های خورشیدی پلیمری
دستاوردها تا کنون:
سنتز نانوذرات تیتان خالص و دوپ شده با عناصر واسطه،
افزایش جذب نور پلیمر در لایه فعال با کامپوزیت نمودن پلیمر با نانوذرات معدنی سنتزی،
طراحی سلول خورشیدی پلیمری بر پایه ی نانوکامپوزیت های معدنی - پلیمری طراحی شده و استفاده از نانوذرات سنتزی بعنوان پذیرنده الکترون به منظور کاهش قیمت سلولهای طراحی شده،
ارتقا قابلیت جذب نور لایه فعال با کامپوزیت نمودن پلیمر هادی با ترکیبات جاذب نور آلی و معدنی،
سنتز و ارتقا خصوصیات انحلال پذیری پلیمرهای انتقال دهنده حفره به منظور ارتقا عملکرد سلول های خورشیدی،
کنترل پارامترهای موثر بر خواص فیزیکی پلیمرهای لایه نشانی شده بعنوان لایه فعال و انتقال دهنده حفره به منظور ارتقا عملکرد سلول های خورشیدی،
سنتز گرافن اکساید بعنوان لایه انتقال دهنده حفره،
سنتز گرافن بعنوان گونه انتقال دهنده الکترون در لایه فعال و ماده جایگزین ITO در فوتو آند،
سنتز صفحات گرافن تزئین شده با نانوذرات عناصر واسطه و کنترل لایه نشانی مطلوب آن به منظور طراحی فوتو آند،
ارتقا هدایت الکتریکی پلیمر هادی پلی آنیلین بعنوان پلیمر جایگزین مواد آندی با استفاده از پلیمریزاسیون آنیلین در حضور صفحات گرافن،
افزایش حلالیت گرافن در فاز های آبی به منظور تسهیل لایه نشانی فیزیکی آن بر بسترهای الکترودی با اتصال شیمیایی عوامل آبدوست بر صفحات گرافن،
افزایش حلالیت و هدایت الکتریکی پلیمرهادی پلی آنیلین با کامپوزیت نمودن آن با صفحات گرافن عامل دار شده به روش پلیمریزاسیون درجا،
کامپوزیت نمودن لایه انتقال دهنده حفره پلیمری با گرافن اکساید به منظور تسهیل انتقال حفره و افزایش حلالیت و بهبود کیفیت لایه نشانی آن،
سنتز نانوسیم های نقره و کنترل ابعاد آنها با تغییر پارامترهای سنتز بعنوان مواد الکترودی،
کنترل ابعاد نانو سیم های نقره و بررسی اثر آن بر خواص نوری و الکتریکی فوتو آند و فوتو کاتد.
سنتز فوتو ترمال گرافن و نانوکامپوزیت های آن با نانودرات فلزی
در زمینه ماهیچه های مصنوعی:
• طراحی و تهیه الکترو لیت های پلیمری بر پایه پلیمرهای هوشمند
• سنتز و طراحی الکترودهای فلزی و غیر فلزی
• جایگزینی حلال های رایج با حلا لهای جدید
• کامپوزیت نمودن مواد الکترودی و الکترولیت های پلیمری با ترکیبات معدنی و آلی
دستاوردها تا کنون:
تهیه ماهیچه مصنوعی بر پایه ی پلیمر فعال الکتریکی نفیون و الکترودهای پلاتینی
استفاده از مایع یونی EMIMBF۴ در طراحی ماهیچه های مصنوعی برای ارتقا عملکرد الکترو مکانیکی و چرخه پذیری
بررسی اثر نمک های مختلف بر خصوصیات ساختاری و الکترو شیمیایی پلیمر مبادله کننده یون پایه
سنتز گرافن اکسید و گرافن اکسید سولفونه و بررسی اثر آن بر خواص الکترو شیمیایی و الکترومکانیکی ماهیچه مصنوعی حاصل
سنتز الکترو شیمیایی پلی پایرول بر روی سابستریت منعطف بعنوان ماده الکترودی
سنتز الکترو شیمیایی پلی اتیلن دی اکسی تیوفن بعنوان ماده الکترودی در طراحی ماهیچه های مصنوعی فاقد فلز
استفاده از نانوساختارهای کربنی بعنوان ماده الکترودی در طراحی ماهیچه های مصنوعی
کامپوزیت نمودن پلی پایرول با اکسید گرافن احیا شده طی فرایند الکتروشیمیایی بعنوان ماده الکترودی
در زمینه فرایندهای جداسازی غشایی:
• سنتز و ارزیابی غشاهای نامتقارن برای فرایندهای جداسازی گازی
• سنتز و ارزیابی غشاهای لایه نازک کامپوزیتی برای فرایندهای جداسازی گازی
• سنتز غشاهای لایه نازک نامتقارن پلیمری برای فرایندهای شیرین سازی آب
• تهیه و ارزیابی غشاهای لایه نازک پایه کربنی برای فرایندهای جداسازی غشایی
• تهیه غشاهای لایه نازک کامپوزیتی پلیمری/کربنی برای جداسازی گونه های معدنی و آلی
دستاوردها تا کنون:
بررسی تاثیر نانولولههای کربنی عاملدار شده با آمین بر نفوذپذیری وگزینش پذیری غشای پلیامید-۶-b- اتیلن اکساید (PEBAX) برای جداسازی گازی
ساخت و بهینهسازی غشای نانوکامپوزیتی پلیآمید-۶-b-اتیلن اکسید (SiO۲(PEBAX برای جداسازی گازها
ساخت غشاهای لایه نازک کامپوزیتی از پلی آمید/گرافن اکسید سولفونه برای شیرین سازی آب
ساخت غشاهای لایه نازک کربنی کامپوزیت شده با ترکیبات سیلانی برای جداسازی گونه های بیولوژیکی
در زمینه باتری های یون لیتیم:
• تهیه و ارزیابی الکتروشیمیایی ژل الکترولیت پلیمرها
• تهیه و ارزیابی الکتروشیمیایی ژل الکترولیت های پلیمری کامپوزیت شده با نانوذرات معدنی
• ارتقا خواص انتقال دهندگی ژل الکترولیت های پلیمری رایج با مخلوط کردن با پلیمرها ی مناسب
• تهیه باتری یون لیتیم و ارتقا خواص شارژ و دشارژ باتری های پلیمری
• طراحی باتری های منعطف
دستاوردها تا کنون:
تهیه ژل الکترولیت پلیمری بر پایه ی PMMA و PVDF با هدایت بالا
ارتقا عدد انتقال یون لیتیم در الکترولیت های پلیمری پایه PMMA با افزودن نانوذرات SiO۲, CeO۲, TiO۲
ارتقا هدایت یونی و خواص الکترو شیمیایی پلیمر PMMA با استفاده از پلیمر مبادله کننده یون نفیون
در زمینه پیل های سوختی:
• تهیه و ارزیابی الکتروشیمیایی کاتالیست و پایه کاتالیست
• ارتقا خواص الکترولیت های مبادله کننده یون با کامپوزیت نمودن با نانوذرات معدنی
• ساخت مجموعه الکترود غشا
• ساخت و ارزیابی پیل سوختی
دستاوردها تا کنون:
ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی پلیمری و نانوذرات معدنی همچون سیلیکای سولفونه و Fe۲TiO۵
بررسی خواص فیزیکی و الکتروشیمیایی غشاهای نانوکامپوزیتی برای پیل های سوختی غشا پلیمری
سنتزگرافن اکسید و گرافن اکسی سولفونه بعنوان پایه کاتالیست
تهیه مجموعه الکترو غشا به روش آبکاری فاقد الکترود
سنتز گرافن اکسید دوپ شده با نیتروژن و تهیه ساختارهای هسته-پوسته Pt/Ni
غشاهای نانو کامپوزیتی نفیون با گرافن اکسید سولفونه و ترسیب نانوذرات فاقد الکترود به روش آبکاری فاقد الکترود
در زمینه ابر خازن ها:
• تهیه و ارزیابی الکتروشیمیایی الکترود و الکترولیت پایه کربنی
• ارتقا خواص الکترولیت های رایج با استفاده از ترکیبات آلی و معدنی
• ساخت ابر خازن و ارزیابی الکترو شیمیایی آنها
دستاوردها تا کنون:
سنتز گرافن سه بعدی به روش شیمیایی و الکترو شیمیایی
رشد ساختار های اسپینلی بر روی گرافن سه بعدی و ارزیابی الکترو شیمیایی آن ها
رشد ساختارهای اسپینلی بر روی فوم نیکل
تهیه ابر خازن ها ی پایه کربنی و بررسی خصوصیا شارژ و دشارژ و چرخه پذیری آنها
امکانات آزمایشگاه شیمی تجزیه
تجهیزات لازم برای ارزیابی الکترو مکانیکی فعال کننده های یونی بر پایه پلیمرهای فعال الکتریکی (ماهیچه های مصنوعی)
o نگهدارنده نمونه
o منبع تغذیه ولتاژ جریان مستقیم
o منبع تغذیه ولتاژ متناوب
o اسیلوسکوپ
تجهیزات برای ارزیابی الکتروشیمیایی مواد
o دستگاه پتانسیواستات/گالوانواستات
o دستگاه پتانسیواستات/ گالوانواستات با مدول EIS
o الکترود مرجع نقره/نقره کلرید
o الکترود شمارنده پلاتین
o الکترود کار کربن شیشه ای
o سل الکتروشیمیایی
تجهیزات برای تهیه و اریابی باتری های یون-لیتیم و ابرخازن ها
o تست سل دو الکترودی
o گلاوباکس
o اتو کلاو
تجهیزات برای تهیه و ارزیابی سلول های خورشیدی پلیمری
o دستگاه لایه نشان چرخشی
o شبیه ساز خورشید
o مولتی متر
o اندازه گیری جریان-ولتاژ
تجهیزات برای تهیه و ارزیابی عملکرد غشا های پلیمری در فرایند تصفیه آب
o سل Dead-end مجهز به همزن مغناطیسی برای انجام فرایندهای غشایی
o کپسول گاز نیتروژن
تجهیزات عمومی
o آون
o متر رومیزی
o هدایت سنج رو میزی
o هیتر
o همزن مغناطیسی
o حمام اولتراسونیک
o ترازوی تجزیه ای