اختراع پيش رو ساخت مجموعه الكترود غشا بر پايه كامپوزيت نفيون/گرافن اكسيد سولفونه براي پيل هاي سوختي غشاي مبادله كننده پروتون مي باشد. اختراع مربوطه در زمينه الكتروشيمي، شيمي پليمر، نانوشيمي، مهندسي مواد و مهندسي شيمي مي‌باشد. مهمترين قسمت در پيل هاي سوختي غشاي مبادله كننده پروتون، مجموعه الكترود غشا است كه اجزاي اصلي آن غشاي مبادله كننده پروتون و لايه هاي الكتروكاتاليست (كاتد و آند) هستند. در حال حاضر پركاربردترين غشاي مورد استفاده در PEMFC نفيون (Nafion) است كه به دليل هدايت پروتون بالا و پايداري شيميايي و مكانيكي خوب مورد توجه قرار دارد. از آنجايي كه هدايت پروتون Nafion وابسته به آب است در دماي بالاي 80°C به دليل از دست دادن آب هدايت پروتون آن به شدت كاهش مي يابد. براي مرتفع كردن اين مشكل در اين اختراع ذرات گرافن اكسيد سولفونه (SGO) به محلول تجاري نفيون اضافه شده و غشاي كامپوزيت Nafion/SGO ساخته شد كه به دليل وجود گروه هاي اسيدي بيشتر نسبت به غشاي Nafion جذب آب بيشتر و هدايت پروتوني بالاتري دارد. مشكل ديگر در پيل هاي سوختي غشاي مبادله كننده پروتون هزينه بالاي الكتروكاتاليست پلايتن است. در اين اختراع تلاش شد تا با كاهش اندازه ذرات پلاتين و افزايش نسبت سطح به حجم آنها به كمك روش آبكاري فاقد الكترود مقدار پلاتين مصرفي را كاهش داده شده و سطح فعال الكتروشيميايي آن افزايش يابد. MEA اختراع شده به دليل مزايايي همچون سطح فعال الكتروشيميايي بالا، رسانايي پروتوني بالا، مقاومت پروتوني كم و ميزان بارگذاري پلاتين كم عملكرد مطلوبي در PEMFC دارد و به دليل كاربرد PEMFC به عنوان منبع انرژي تجديدپذير در وسايل نقليه، نيروگاه ها و وسايل الكترونيكي قابل حمل حائز اهميت است.

اختراع پيش رو ساخت جوهركاتاليست نانوكامپوزيت پلاتين/گرافن سولفونه براي پيل‏ هاي سوختي مبادله‏ كننده پروتون (PEMFC) مي‏ باشد. الكترود در PEMFC از يك لايه نازك جوهركاتاليست كه بر روي بستري متخلل و هادي الكتريكي نشانده شده، تشكيل شده‏ است. عملكرد مناسب پيل‏ هاي سوختي شديدا وابسته به عملكرد مناسب لايه كاتاليست بوده كه واكنش‏ هاي الكتروشيميايي پيل سوختي در آنجا انجام مي‏ گيرد. معمولا لايه كاتاليست خود از سه بخش كاتاليست فعال، پشتيبان كاتاليست كه كاتاليست بر روي آن لايه‏ نشاني مي‏ شود و نيز يك بخش يونومري كه وظيفه فراهم‏ كردن و هدايت پروتون‏ ها را براي كاتاليست برعهده دارد، تشكيل شده‏ است. پشتيبان كاتاليست معمولا از مواد كربني انتخاب شده كه با فراهم‏ كردن مساحت سطح زياد، هدايت بالاي الكتريكي و ساختار متخلخل مناسب، پشتيباني ايده‏ آل براي كاتاليست‏ ها به شمار مي‏ روند. در ميان آلوتروپ‏ هاي مختلف كربني، گرافن با ساختار منحصر به فرد تك‏ لايه‏ اي از اتم‏ هاي كربني هدايت الكتريكي بسيار زياد و خواص فيزيكي و شيميايي ويژه‏ اي را به همراه داشته و توجه بسياري را براي بكارگيري در پيل‏ هاي سوختي به خود جلب كرده‏ است. با اين حال گرافن ماهيت آبگريز و بي‏ اثر دارد كه بكارگيري آن را با محدوديت مواجه نموده‎است. از ديگر مشكلاتي كه در فراگيرشدن استفاده روز افزون از PEMFCها وجود دارد، هزينه‏ هاي نسبتا بالاي توليد آن است. بخش اعظمي از اين هزينه‏ ها مربوط به استفاده از كاتاليست‏ هاي گرانقيمت فلزات نجيبي مانند پلاتين و نيز يونومر مورد استفاده در لايه كاتاليست و غشاي مبادله‏ كننده پروتون است. يكي از راه‏ حل‏ هاي موردتوجه در زمينه كاهش هزينه‏ هاي ساخت پيل، كم‏ كردن ميزان بكارگيري اين مواد گرانقيمت به گونه‏ اي است كه موجب كاهش عملكرد كلي پيل سوختي نشود. در اختراع حاضر با استفاده از گرافن عامل‏ دار شده به عنوان پشتيبان كاتاليست جديد، در كنار غلبه بر محدوديت‏ هاي ذكرشده در زمينه بكارگيري گرافن، موجب كاهش استفاده از كاتاليست فلزي پلاتين و در نتيجه كاهش هزينه‏ هاي مربوطه، افزايش مرزهاي فعال واكنش و در نتيجه بهبود عملكرد كلي پيل سوختي، انجام انتقالات پروتوني توسط پشتيبان كاتاليست و بنابراين حذف بخش يونومري در لايه كاتاليست و حذف هزينه‏ هاي تحميلي استفاده از يونومرهاي گرانقيمت شده‏ ايم

در اين اختراع از مهاركننده ي جديد اكسيژن استفاده شده است كه طي يك فرآيند بيوشيميايي، اكسيژن محلول در واكنش با گلوكز در حضور آنزيم گلوكزاكسيداز مصرف مي شود. براي تجزيه پراكسيدهيدروژن توليدي نيز از آنزيم كاتالاز استفاده شده و يك محلول اكسيژن زداي ايمن با سرعت حذف قابل توجه و بازده بالا فراهم شده است. حذف آنزيمي اكسيژن محلول طي دو مرحله صورت مي گيرد و واكنش كلي حذف به صورت زير است.

1)خلاصه اختراع 1ـ عنوان اختراع: خانه اسكان موقت تاشو وسبك پلي كربنات 2ـ زمينه فني: صنعت ساختمان 3ـ مشكل فني:‌عدم آسايش و قابل سكونت نبودن چادرهاي هلال احمر در شرايط جوي سخت (بارندگي، باد، سرما و گرما). اساس راه‌حل ارائه شده ساختن خانه‌اي ضد آب، ضد باد، مقاوم در برابر سرما و گرما و ضربه مي‌باشد كه اين اختراع داراي آن شرايط مي‌باشد. كاربردهاي اصلي اين اختراع جهت اسكان اضطراري و موقت درسوانح مختلف مثل سيل، زلزله و.... نيز به عنوان اتاق نگهبان، دفتر استقرار و محل استراحت كارگران و مهندسين در پروژه عمراني است. 5ـ اين اختراع قابليت تامين آسايش و راحتي زندگي در مواقع بحراني كه نياز شديد به واحدهاي اسكان مناسب مي‌باشد را دارد و قابليت تا شدن آن با اين شكل وحالت در مرحله بسته بندي و حمل ونقل از برجستگي‌هاي فني آن مي‌باشد ( تصاوير2 تا 10) و لذا تعداد بسياري زيادي از واحدها توسط ماشين‌هاي مختلف باربري به محل سانحه و بحران را مي‌توان حمل كرد. مصالح اصلي بكار رفته در اين خانة سبك و تا شو از پلي‌كربناتRFX شيري رنگ و مات است (تصوير 1) و اين كارسبب صرفه جويي در مصرف انرژي سرمايشي درتابستان و انرژي گرمايشي در زمستان مي‌شود.