پديد آورنده :
جعفري اصل، مهدي
عنوان :
گرافن اصلاح شده: سنتز، شناسايي و كاربردهاي آن در حسگرهاي الكتروشيميايي، پايه الكترو كاتاليست هاي پيل سوختي متانولي مستقيم و پايه الكتروكاتاليست هاي واكنش آزادسازي هيدروژن
گرايش تحصيلي :
شيمي - شيمي تجزيه
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
بيست و هفت،174ص.:مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
علي اصغر انصافي
استاد مشاور :
بهزاد رضايي
توصيفگر ها :
پلاتين , پيل سوختي فرميك اسيدي مستقيم , پالاديم
تاريخ نمايه سازي :
10/9/93
استاد داور :
محمد سراجي،حسن قاضي عسگر،اسماعيل شمس سولاري
كد ايرانداك :
ID682 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده در ين رساله گر فن كسيدتوسط روشهاي هامر و ستانديمر سنتز و شناسايي شد سپس سطح گر فن كسيد توسط نانوذر ت مختلفي زقبيل كبالت كسيد مس كسيد پلاتين پالاديم روتنيم كسيد و تزئين و در صلاح سطوح لكترودكربنشيشه به كار گرفته شد نانوهيبريد نانوكامپوزيت و نانوساختارهاي تهيه شده در سه زمينه حسگرهاي لكتروشيميايي به عنو ن بستر كاتاليزوهاي پيل سوختي متانولي و فرميك سيدي و همچنين به عنو ن بستر در و كنشهاي آز د سازي هيدروژن به كار گرفته شد در ين مطالعات ز تكنيكهاي ولتامتري چرخه ي كرونوآمپرومتري وطيفسنجي مقاومت ظاهري لكتروشيمياي ستفاده شد در بخش ول تركيبات گلوكز و آ كسيژنه توسط حدو سطهاي مس و كبالت كسيد با ستفاده ز مكانيسم لكتروكاتاليستي آناليز شدند پس ز بهينهسازي لكترودها رفتار لكتروكاتاليستي حدو سط نانوذر ت مس تثبيت شده بستر گر فيتي و نانولوله كربني در ند زهگيري لكتروشيميايي كسايش گلوكز و كاهش آ كسيژنه مورد ستقاده قر ر گرفت در د مه پس ز تثبيت نانوذر ت كبالت كسيد روي سطح گر فن كسيد و شناسايي به كمك روشهاي پر ش پرتو يكس تصويربرد ري ميكروسكوپ لكتروني پيمايشي كاربرد آن در ند زهگيري لكترو لكتروكاتاليستي كسايش آ كسيژنه مورد مطالعه قر ر گرفت پيلهاي سوختي به دليل تبديل مستقيم نرژي شيميايي به نرژي لكتريكي در سالهاي خير بسيار مورد توجه بوده ند ز ميان نو ع مختلف پيل سوختي متانولي و فرميك سيدي مستقيم به عنو ن گزينه ي مناسب جهت توليد نرژي در وسايل لكترونيكي قابل حمل سهم قابل توجهي ز تحقيقات پيل سوختي ر به خود ختصاص د ده ست گرچه در حال حاضر پلاتين و پالاديم متد ولترين كاتاليستها به ترتيب در پيلهاي سوختي متانولي و فرميك سيدي مستقيم ند ما قيمت بالاي آنها يكي ز مو نع جدي در ر ه تجاري سازي ين نوع پيلها به شمار مي رود ز ين رو در بخش دوم ين رساله ر ئه ر ه كارهايي در جهت فز يش بهرهوري كاتاليستهاي پلاتين و پالاديم به منظور كاهش مقد ر مصرفي آن و در نتيجه كاهش قيمت پيل سوختي متانولي و فرميك سيدي مستقيم ميباشد به ين منظور گر فن كسيد توسط تركيب ۴ آمينوتيوفنول عاملد ر و پس ز شناسايي نانوذر ت پلاتين روي آن تثبيت شد پس ز شناسايي نانوكاتاليست تهيه شده توسط روشهاي پر ش پرتو يكس تصويربرد ري ميكروسكوپ لكتروني پيمايشي تصويربرد ري نيروي تمي و همچنين روشهاي لكتروشيميايي كاربرد آن در كسايش متانول بررسي شد در د مه نانوذر ت مس I روي بسترعاملد ر گر فني تثبيت و پس ز شناسايي با روشهاي مختلف طي يك فر يند جابهجايي خودبهخود نانوذر ت مس با پالاديم جابهجا ميشوند سپس رفتار نانوكاتاليست تهيه شده در فر يند كسايش فرميك سيد بررسي شد علاوه بر ين نانوساختار دو فلزي پلاتين پالاديم روي بستر سيليكوني تهيه و پس ز شناسايي آن كاربرد آن در كسايش متانول مورد رزيابي قر ر گرفت همچنين نقش گر فن به عنو ن بستر ين نانوساختار بررسي شد در بخش آخر ين رساله با توجه به ينكه هيدروژن فر و نترين عنصر موجود در طبيعت ست و به دليل د شتن ويژگيهايي چون تجديدپذيري قابليت ذخيره شدن مكان حمل ونقل و نيز غيرآلاينده بودن جايگزين مناسبي بر ي سوختهاي فسيلي كه زو لپذير و مخر زيست محيط ميباشند محسو ميشود كاربرد هيدروژن در پيلهاي سوختي كه بخش عمده ي ز تحقيقات لكتروشيميايي ر به خود معطوف د شته بسيار حائز هميت ميباشد هيدروژن موجود در طبيعت به فرم تركيبي ست و بايد با ستفاده ز روشهاي مختلف گاز هيدروژن آز دسازي گردد در حال حاضر ز بهترين كاتاليستها بر ي نجام و كنش آز دسازي گاز هيدروژن پلاتين و يا آلياژهايي ز پلاتين ميباشد ولي غلب محدوديت در فر هم ساختن پلاتين محدوديتهايي در كاربرد آن يجاد ميكند بنابر ين تحقيقات وسيعي به توسعهي لكتروكاتاليستها و فز يش فعاليت آنها وكاهش مقد ر مصرفي پلاتين ختصاص د ده شده ست در كارهاي پژوهشي نجام شده در ين بخش به منظور كاهش مصرف پلاتين و فز يش خاصيت لكتروكاتاليزوري در و كنش توليد هيدروژن نانوذر ت دو فلزي Pt Ru Pt Rh Pt Pd Pt تثبيت شده روي پودر سيليكون متخلخل سنتز شده و پس ز شناسايي آنها درو كنش آز دسازي هيدروژن به كار گرفته شد علاوه بر ين نقش گر فن به عنو ن بستر ين دسته لكتروكاتاليستها بررسي شد در د مه تلاش در جهت حذف پلاتين و ستفاده ز نانوذر تي ز قبيل روتنيم نيكل و آلومينيم تثبيت شده روي گر فن كسيد حيا شده به عنو ن جايگزين پلاتين در و كنش آز دسازي هيدروژن مورد ستفاده قر ر گرفت كلمات كليدي گر فن حسگر لكتروشيميايي پيل سوختي متانولي مستقيم پلاتين پيل سوختي فرميك سيدي مستقيم پالاديم و كنش آز دسازي هيدروژن
چكيده انگليسي :
175 Modified Graphene Synthesis Characterization and Application for Electrochemical Sensors Electrocatalyst Support in Direct Methanol Fuel Cell and Electrocatalyst Support in Hydrogen Evolution Reaction Mehdi Jafari Asl E Mail m jaafariasl@gmail com August 2014 Department of Chemistry Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranSupervisor Prof Ali A Ensafi E Mail Ensafi@cc iut ac irAdvisor Prof Behzad RezaeiDepartment Graduate Program Coordinator Dr Ali Reza Najafi Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Tel 98 31 33912369 Fax 98 31 33912350Abstract This thesis containing four sections In the first section graphene oxide was synthesized by hummerand modified Staudenmaier method then it characterized by different methods The second section containstwo subsection In the first section hybrid chitosan derivatives Chit amine group grafted chitosan N Chit and thiol group grafted chitosan S Chit carbon were prepared and used as supports for Cu nanoparticles The synthesized materials were characterized with different methods and were used for electrochemicaldetermination H 2O2 and glucose In the second section cobalt oxide nanoparticle decorated on grapheneoxide was synthesized and was used for electrochemical detection of H 2O2 The third section introduced threeelectrocatalyst for methanol and formic acid electro oxidation In the first and second sections new methodbased on diazonium chemistry was used for functionalization of graphene oxide and then was decorated withPt and Cu2O nanoparticle Then Pt nanoparticles decorated on functionalization graphene oxide Pt @SC6H4 rGO was used for the electro oxidation of methanol and electro reduction of oxygen In the second section an easy method is presented for fabricating of Cu 2O nanocubes decorated on 4 aminothiophenolfunctionalized reduced graphene oxide F rGO There upon Cu 2O nanocubes decorated on F rGO combinedwith Pd by galvanic replacement Pd Cu 2O NC@F rGO Electrochemical studies showed that thisbimetallic system decorated on F rGO has high electro catalytic activity to electro oxidation of formic acid In the third section of this section we focused on the synthesis and interfacial characterization of platinum Pt palladium Pd and platinum palladium Pt Pd on porous silicon flour PSiF Then screen printedgraphene electrode SPGE was prepared by electro reduction of exfoliated graphene oxide at the surface ofscreen printed carbon electrode SPCE and it was characterized by different methods Finally combinationof Pt Pd and Pt Pd on PSiF and rGO were used for electro oxidation of methanol in direct methanol fuelcells In the final section firstly we investigate the bimetallic nucleation behavior in the electrolessdisplacement deposition of metal nanoparticles Pt Rh Pd and Ru on porous silicon flour PSiF from ametal salt solution containing HF and HNO 3 The electrochemical results demonstrated that the as preparedPt M@PSiF GCE exhibits high electro catalytic activity for the hydrogen evolution reaction HER and itwas very stable in acidic media Secondly an advanced electrocatalyst based on hybrid of layered doublehydroxides LDHs and RuO 2 nanoparticles decorated on reduced graphene oxide RuO 2 rGO was used forwater splitting
استاد راهنما :
علي اصغر انصافي
استاد مشاور :
بهزاد رضايي
استاد داور :
محمد سراجي،حسن قاضي عسگر،اسماعيل شمس سولاري
