شماره مدرك :
20542
شماره راهنما :
17668
پديد آورنده :
اكراني، علي
عنوان :

تهيه اكسيد‌هاي كبالت(II, III)، مس(II) و نيكل(II) از كمپلكس‌هاي تريس(اكسالاتو) آن‌ها در حلال‌هاي يوتكتيك عميق به عنوان الكتروكاتاليست‌هايي براي واكنش‌هاي آزادسازي هيدروژن و اكسيژن

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي معدني
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
بيست‌و‌هفت، 154ص. ; مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
كمپلكس‌هاي تريس (اكسالاتو) , واكنش آزاد سازي هيدروژن , واكنش آزادسازي اكسيژن , الكتروكاتاليست , حلال‌هاي يوتكتيك عميق , اكسيد مس , اكسيد كبالت , اكسيد نيكل
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/07/22
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
شيمي
دانشكده :
شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/07/23
كد ايرانداك :
2354474
چكيده فارسي :
هيدروژن به‌عنوان يك سوخت پاك و تجديدپذير، نقشي مهم در گذر از سوخت‌هاي فسيلي به سامانه‌هاي انرژي سبز و پايدار دارد. بنابراين، توسعه الكتروكاتاليست‌هايي پايدار و كم‌هزينه براي توليد هيدروژن سبز در مقدار زياد، از اهميت زيادي برخوردار است. در اين پژوهش، يك مسير سنتز سبز و سازگار با محيط‌زيست، براي تهيه الكتروكاتاليست‌هاي اكسيدي تك‌فلزي، دوفلزي و سه‌فلزي بر پايه فلز‌هاي كبالت، مس و نيكل، كه فلز‌هايي ارزان قيمت و فراوان هستند، معرفي شده‌است. در اين مسير، از دو نوع حلال يوتكتيك عميق شامل كولين كلريد- اوره و گلايكوليك اسيد- بتائين، با نسبت‌هاي مولي ويژه، استفاده شد. در اين پژوهش، ابتدا پيش‌ماده‌هاي نمك فلزي همراه با سديم اكسالات آسياب و به حلال يوتكتيك عميق اضافه شدند و پس از تشكيل كمپلكس، تحت فرآيند كلسينه شدن دومرحله‌اي قرار گرفتند. در گام بعد، نمونه‌هاي كلسينه شده با استفاده از آزمون‌هاي FT-IR، FE-SEM، TEM و XRD شناسايي شدند. در ادامه، تعداد 18 الكتروكاتاليست با شرايط ذكر شده، سنتز شد و عملكرد الكتروكاتاليستي نمونه‌ها، در الكتروليت‌ سولفوريك اسيد 1/0 و5/0 مولار و الكتروليت پتاسيم هيدروكسيد 1 و 3 مولار، در واكنش‌هاي آزادسازي هيدروژن و اكسيژن، به دقت بررسي شدند و نتيجه‌ها به صورت كامل گزارش شدند. براساس نتيجه‌هاي آزمون‌هاي الكتروشيميايي، الكتروكاتاليست دو فلزي اكسيد‌هاي كبالت-مس با نسبت مولي برابر، در فرآيند آزادسازي هيدروژن در محيط قليايي، با اضافه پتانسيل mV 257- و شيب تافل mV/dec 64 بهترين عملكرد را از خود نشان داد. در نهايت، نتيجه‌هاي آزمون‌ها نشان دادند كه مورفولوژي، ناخالصي‌ها و نوع فلز مورد استفاده همگي به‌ صورت هم‌زمان در فعاليت الكتروشيميايي نمونه‌ها، نقش اساسي دارند.
چكيده انگليسي :
Hydrogen, as a clean an‎d renewable fuel, plays an important role in the transition from fossil fuels to green an‎d sustainable energy systems. Therefore, the development of stable an‎d low-cost electrocatalysts for large-scale green hydrogen production is of great importance. In this research, a green an‎d environmentally friendly synthesis route is introduced for the preparation of mono-metallic, bi-metallic, an‎d tri-metallic oxides electrocatalysts based on cobalt (,), copper(), an‎d nickel ()—metals that are inexpensive an‎d abundant. In this method, two types of deep eutectic solvents, including choline chloride–urea an‎d glycolic acid–betaine, with specific molar ratios, were used. In the first step, the metal salt precursors were ground together with sodium oxalate an‎d added to the deep eutectic solvent. After complex formation, the mixture was subjected to a two-step calcination process. In the next step, the calcined samples were characterized using FT-IR, FE-SEM, TEM, an‎d XRD analyses. Then, 18 electrocatalysts were synthesized under the mentioned conditions, an‎d their electrocatalytic performance in 0.1 an‎d 0.5 M sulfuric acid electrolyte, an‎d 1 an‎d 3 M potassium hydroxide electrolyte, for hydrogen an‎d oxygen evolution reactions, was carefully investigated an‎d the results were fully reported. According to the results of electrochemical tests, the bi-metallic cobalt–copper oxide electrocatalyst with an equal molar ratio showed the best performance in the hydrogen evolution reaction in an alkaline medium, with an overpotential of −257 mV an‎d a Tafel slope of 64 mV·dec⁻¹. Finally, the results revealed that the morphology, impurities, an‎d the type of metal used all simultaneously play a fundamental role in the electrochemical activity of the samples.
استاد راهنما :
حسن حداد زاده
استاد مشاور :
اسماعيل حيدري
استاد داور :
كاظم كرمي , محسن مومني
لينک به اين مدرک :

بازگشت