پژوهشگر دانشگاه علوم پزشکی بوشهر با همکاری محققینی از دانشگاه شیراز، با استفاده از عصاره‌ی جلبک قرمز نانوذرات طلا با یک مورفولوژی خاص سنتز کرده و از آن‌ها در ساخت پیل سوختی استفاده کرده‌اند. این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است.
ساخت پیل سوختی با استفاده از فناوری نانو و عصاره‌ی جلبک قرمز
نانومواد با اشکال غیر کروی مانند مکعبی، میله‌ای و صفحه‌ای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به نانوذرات کروی از خود به نمایش می‌گذارند. بنابراین، سنتز نانوذرات با اشکال کنترل‌شده به‌منظور دست‌یابی به اهداف خاص مورد توجه محققین حوزه‌های مختلف قرار گرفته است. در میان نانوذرات، نانوذرات طلا به دلیل برخورداری از خواص منحصربه‌فرد الکتریکی و نوری بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است. تحقیقات نشان داده‌اند که نانوصفحات دو بعدی طلا خواص اکسیدکنندگی بهینه‌ای از خود بروز می‌دهند. این نانوصفحات کاربردهای بسیاری در ساخت حسگرهای گازی، القای هاپرترمیا در تومورها، پوشش‌های جاذب نور مادون‌قرمز و قطعات تجهیزات نانویی دارند. ازاین‌رو، سنتز نانو صفحات طلا با روش‌های سبز و ارزان می‌تواند بسیار مفید باشد.
دکتر صفیه مومنی، ضمن اشاره به سلول‌های سوختی به‌عنوان تجهیزاتی که قادرند انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل کنند، گفت: «هدف از انجام این طرح سنتز نانوذرات طلا با استفاده از عصاره‌ی جلبک قرمز و استفاده از آن‌ها در ساخت سلول‌های سوختی بوده است.»
روش مورد استفاده در این طرح یک روش ارزان و سبز است و هزینه‌ی ساخت سلول‌های سوختی را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. به‌علاوه، سلول‌های سوختی ساخته شده عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های مشابه خواهند داشت.
مومنی در رابطه با مشکلات عمده‌ی سلول‌های سوختی گفت: «سلول‌های سوختی مستقیم فرمیک اسید یکی از انواع مهم سلول‌های سوختی به شمار می‌روند. این نوع پیل‌ها با اکسیداسیون فرمیک اسید انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تولید می‌کنند. به‌منظور اکسیداسیون سریع‌تر از فلزاتی مانند پلاتین و پالادیم به‌عنوان کاتالیزور استفاده می‌شود. یکی از مشکلات عمده‌ی این سلول‌ها، مسمومیت کاتالیزورها به‌وسیله‌ی مونواکسیدهای حد واسط تولید شده در حین فرایند اکسیداسیون است. این موضوع موجب کاهش فعالیت کاتالیزوری کاتالیزور و افت عملکرد سلول سوختی می‌شود. از سوی دیگر پلاتین یک فلز گران‌قیمت است که استفاده از آن هزینه‌ی تولید سلول‌های سوختی را به‌شدت افزایش می‌دهد. در طرح حاضر با بهره‌گیری از جلبک‌های قرمز در سنتز نانوصفحات طلا یک جایگزین مناسب و ارزان برای این کاتالیزورها سنتز و معرفی شده است.»
به گفته‌ی این محقق در این طرح از عصاره‌ی جلبک قرمز موجود در خلیج‌فارس به‌عنوان یک عامل کاهنده و کنترل‌کننده‌ی شکل جهت تبدیل یون‌های فلزی طلا به نانوصفحات فلزی طلا استفاده شده است. نانوصفحات طلا با اشکال مختلف مثلثی و شش‌ضلعی با این روش سبز سنتز شده است. اندازه، شکل، مورفولوژی و ساختار کریستالی صفحات به‌وسیله‌ی میکروسکوپ‌های الکترونی و پراش اشعه‌ی ایکس تعیین شده‌اند. در نهایت عملکرد کاتالیزوری نانوصفحات در اکسیداسیون فرمیک اسید مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر صفیه مومنی و دکتر ایرج نبوی پور- اعضای هیأت علمی مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی خلیج‌فارس دانشگاه علوم پزشکی بوشهر- و دکتر افسانه صفوی- عضو هیأت علمی دانشگاه شیراز- و راحله احمدی- دانشجوی مقطع دکترای این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ی RCS Advances (جلد ۶، شماره‌ی ۷۹، سال ۲۰۱۶، صفحات ۷۵۱۵۲ تا ۷۵۱۶۱) به چاپ رسیده است.
