پديد آورنده :
بهزادي شيخ، حديث
عنوان :
ساخت الكترود گرافيت مدادي اصلاح شده با نانوكامپوزيت مبتني بر پلي آنيلين و تيتانيوم دي¬ اكسيد به‌منظور استفاده در اكسايش متانول و واكنش آزادسازي هيدروژن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي تجزيه
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 54ص، : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
پلي آنيلين , پارافنيلن دي آمين , اكسايش متانول , واكنش آزادسازي هيدروژن , ولتامتري , تيتانيوم دي اكسيد
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/02/10
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/04/24
چكيده فارسي :
به‌منظور جايگزيني سوخت‌هاي فسيلي و كاهش استفاده از فلزات گران‌قيمت پلاتين و پالاديوم در اين پژوهش از تيتانيوم دي‌اكسيد (TiO2) به عنوان بستر الكترود اصلاح شده با پلي آنيلين استفاده شد. در سنتز نانوكامپوزيت PACOPPDA@TiO2 از پلي آنيلين و پارافنيلن دي آمين به دليل داشتن ويژگي‌هايي مانند گروه‌هاي عاملي NH2 و پيوند π زياد، افزايش چسبندگي و ترسيب پذيري ، داشتن پايداري مناسب، آب‌دوستي و تسهيل كشش متانول به سمت نانوكامپوزيت و به¬ منظور بهبود خاصيت الكتروكاتاليستي استفاده شد. مورفولوژي و ساختار نانوكامپوزيت PACOPPDA@TiO2 توسط تكنيك‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشيُ، طيف سنجي تفرق اشعه ايكس و طيف سنجي پراش اشعه ايكس مورد بررسي قرار گرفت. در اين بررسي‌ها ساختار صفحه‌اي نانوكامپوزيت و حضور TiO2 در ساختار نانوكامپوزيت تائيد شد. جهت بررسي خاصيت الكتروكاتاليستي نانوكامپوزيت از تكنيك‌هاي ولتامتري چرخه¬اي، ولتامتري خطي روبشي، كرونوآمپرومتري و طيف سنجي امپدانس الكترو شيميايي استفاده شد، نتايج حاصل از آناليزها اثبات كرد كه حضور TiO2 در نانوكامپوزيت سنتز شده باعث افزايش خاصيت الكتروكاتاليستي در واكنش آزادسازي هيدروژن وكاهش استفاده از پلاتين و مسموميت ناشي از CO در اكسايش متانول مي‌شود. به‌طوركلي نتايج نشان داد كه نانوكامپوزيت سنتز شده در واكنش اكسيداسيون متانول دانسيته جريان mA/cm2 11/2 را در اضافه پتانسيلV 5/5 را از خود نشان داد.
در واكنش آزادسازي هيدروژن، نانوكامپوزيت سنتز شده باعث افزايش سينتيك واكنش و سرعت انجام واكنش در آند مي¬شود. اين واكنش در محلول سولفوريك اسيد 5/0 مولار و در دانسيته جريان mA/cm2 10 ، اضافه پتانسيل V 15/0 را از خود نشان داد كه نشان دهنده‌ي بهبود خواص الكتروكاتاليست سنتز شده نسبت به پلاتين است.
چكيده انگليسي :
In this research, to replace fossil fuels and reduce the use of expensive platinum and palladium metals
titanium dioxide (TiO2) was used as a substrate to modified electrode with polyaniline. Polyaniline
and paraphenylenediamine due to presence of –NH2 functional groups and a lot of π-bonds, adhesion
properties, stability, hydrophilicity and affinity to methanol, where used as electrocatalyst modifier
PACOPPDA@TiO2 . The morphology and structured properties of the nanocomposite were studied
using scanning electron microscopy techniques, x-ray diffraction spectroscopy, energy dispersive xray and mapping. In this investigation, the planar structure of the nanocomposite and the presence of
TiO2 in the structure of the nanocomposite were confirmed. To investigate the electrocatalytic
property of the nanocomposite, cyclic voltammetry, scanning linear voltammetry,
chronoamperometry, and electrochemical impedance spectroscopy where used. The results of the
analyzes proved that the presence of TiO2 in the synthesized nanocomposite increases the
electrocatalytic properties of the nanocomposite for hydrogen release reaction and reduces the use of
platinum and CO poisoning in methanol oxidation. For the oxidation of methanol, the nanocomposite
showed a current density of 2.11 mA/cm2 at 5.5 V. This reaction in 0.5 M of sulfuric acid solution
showed current density of 10 mA/cm2
at an overpotential of 0.15 V that confirm the properties
improvement of the synthesized electrocatalyst compared to platinum metal.
استاد راهنما :
علي اصغر انصافي
استاد مشاور :
بهزاد رضائي
استاد داور :
اسماعيل حيدري , محمد تقي جعفري
