19379

16776

كارشناسي ارشد

تجزيه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

دوازده، 56 ص. : مصور، جدول، نمودار

1403/01/27

كتابنامه

شيمي

شيمي

1403/02/03

23028913

در اين پژوهش، در ابتدا از طريق فرآيند آندايزينگ همزمان، نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد (TiO2 ) دوپ شده با تنگستن سنتز شد. در مرحله بعد، به منظور افزايش خاصيت الكتروكاتاليستي نانولوله‌ها، از طريق فرآيند آبكاري الكتروشيميايي، فيلمي از Pd-Co بر روي آن رسوب گذاري شد. به منظور بررسي ريخت شناسي، ساختار و قرارگيري يكنواخت عناصر، از تكنيك¬هاي ميكروسكوپ الكتروني نشر ميداني (FE-SEM)، طيف سنجي پراش پرتو ايكس (XRD) و طيف سنجي پراكندگي پرتو ايكس (EDS) استفاده شد. بررسي اين نتايج، حضور نانولوله‌ها، وجود W، Pd و Co را تاييد كرد. توانايي نانوساختار سنتز شده در واكنش آزادسازي هيدروژن در محيط بازي ( پتاسيم هيدروكسيد 0/1 مولار)، توسط تكنيك¬هاي ولتامتري روبش خطي، كرونوآمپرومتري و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش با تغيير ميزان نمك¬هاي Co و Pd در حمام آبكاري، آلياژهايي با مقادير متفاوت از Co و Pd ساخته شد. نتايج حاصل از ولتامتري روبش خطي نشان داد، علي رغم اينكه با اضافه كردن فلز Co به Pd، ميزان مصرف Pd را كاهش داده شده است، فعاليتي نزديك به الكتروكاتاليست Pd از آن دريافت شده كه اين تاييدي بر تحقق موفقيت آميز هدف اين پژوهش است. بهترين نمونه در اين كار، نمونه WT3 شناسايي شد كه ميزان نمك پالاديم در حمام آبكاري آن به ميزان قابل توجهي كم¬تر از حمام آبكاري الكتروكاتاليست Pd بود و با توجه به ولتامتري روبش خطي آن در چگالي جريانmA.cm-2 10، اضافه پتانسيلV 229- دارد. با توجه به نتايج حاصل از نمودار تافل آن، مقدار شيب تافل mV.dec-1202 و دانسيته جريان تبادلي mA.cm-1 10-1× 03/8 بدست آمده است. شيب تافل بدست آمده نشان مي¬دهد واكنش از طريق مكانيسم والمر-هيروفسكي يا والمر-تافل پيش مي¬رود.

In this study, TiO2 nanotubes doped with tungsten were synthesized via a simultaneous anodization process. Subsequently, in order to enhance the electrocatalytic properties of the nanotubes, the Pd-Co film was deposited on the surface of the prepared sample by electrodeposition method. to investigate the morphology, structure, and uniformity of element deposition Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques were utilized. The results confirmed the presence of nanotubes as well as the existence of W, Pd, and Co elements. The ability of the synthesized nanostructure in the hydrogen evolution reaction under alkaline conditions (1.0 M potassium hydroxide) was analyzed and examined using linear sweep voltammetry (LSV), chronoamperometry, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. In this research, by varying the amount of Co and Pd salts in the electroplating bath, alloys with different amounts of Co and Pd were fabricated. Linear sweep voltammetry results showed that although adding Co metal to Pd reduced the consumption of Pd, we achieved activity close to that of Pd electrocatalyst. The results of linear scanning voltammetry showed that, even though by adding Co metal to Pd, we have reduced the consumption of Pd, but we have obtained an activity close to that of Pd electrocatalyst, which confirms the successful realization of the goal of this research. The best sample in this work, identified as sample WT3, had one-fourth the salt concentration in its electroplating bath compared to that of the Pd electrocatalyst electroplating bath. Based on its linear sweep voltammetry at a current density of 10 mA.cm-2, it exhibited an overpotential of 229 mV. The obtained Tafel slope value was 202 mV.dec-1, and the exchange current density was found to be 8.03 ×10-1 mA.cm-2. The obtained Tafel slope indicates that the reaction proceeds via the Volmer-Heyrovsky or Volmer-Tafel mechanism.

اسماعيل حيدري , محمدمحسن مومني هامانه

علي اصغر انصافي

محمد ديناري , نفيسه فهيمي كاشاني