پديد آورنده :
سيد افيوني، شكوفه السادات
عنوان :
سنتز و شناسايي نانو ذرات نيكل و مس برروي بسترهاي گرافني و گرافيتي عامل دار به عنوان منابعي براي آزادسازي هيدروژن، اكسيژن و هم چنين كاهش اكسيژن و مطالعه رفتار الكتروشيميايي آن ها
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي تجزيه
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
هفده،116ص.: مصور
استاد راهنما :
علي اصغر انصافي
استاد مشاور :
بهزاد رضايي
توصيفگر ها :
جا به جايي گالوانيكي
استاد داور :
حسن قاضي عسگر، محمدتقي جعفري
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/01/29
چكيده فارسي :
1 چكيده هيدروژن موجود در طبيعت به فرم تركيبي است و بايد با استفاده از روشهاي مختلف گاز هيدروژن آزادسازي شود پالتين از بهترين كاتاليسنتهاي انجام واكنش آزادسنازي هيدروژن ميباشند اما به خاطر قيمت باالي آن كاربرد آن محدود گرديده اسنت ن ن ن هدف اين ق سمت از پژوهش سنتز كاتالي ستهاي جديد براي اين امر مهم و كاهش م صرف پالتين در آنها ست در حاليكه كارايي الكترود حفظ شود در بخش اول پژوهش ابتدا گرافناكسيد كاهشيافته به روش هامر اصالح شده سنتز و سپس نانو ذرات نيكل اكسيد بر رون آن تثبيت و توسنننط تكنيك هاي مختلف شنننناسنننايي گرديد سنننپس به من ور بهبود و كاهش هزينهها نانو ذرات طال در طي فرآيند جابهجايي گالوانيكي بر روي سننطح سنننتز شنند رفتار الكتروكاتاليسننتي و الكتروشننيميايي آنها در توليد هيدروژن با اسننتفاده از روش ولتامتري پيمايش خطي و طيف امپدانس الكتروشيميايي در هردو محيط اسيدي و قليايي بررسي شده است الكترودهاي اصالح شده با كاتاليسننتها قبل و بعد از جابهجايي خودبهخودي در زمان كاركرد طوالني مدت پايداري خوبي در دماي اتاق نشننان دادهاند البته الكترودهاي ا صالح شده در محيط ا سيدي مطلوبتر ميبا شند و پس از گذ شت 0001 چرخه فعاليت الكتروكاتالي ستي آنها شديدا بهبود يافته و به رفتار پالتين نزديك شدهاند در ادامه پژوهش به جهت اهميت اك سيژن به عنوان منبع انرژي و به دنبال كمكردن هزينهها توليد مولكول اك سيژن از طريق اكسايش شيميايي آب انجام شد اكسيژن يك نقطه كليدي در ذخيره انرژي توليد باتريهاي قابل شارژ ميباشد كه يك فرآيند انتقال الكترون جفت شده با پروتون ميباشد و از لحاظ سينتيكي كند است پس احتياج به كاتاليستي مؤثر براي سرعت بخشيدن به آن دارد براي اين من ور تركيب نايلبلو به وسيلهي پيوند كوواالنسي از طريق واكنش ديآزونيوم روي سطح گرافن متصل گرديد سپس نانوذرات نيكل اكسيد بر روي بستر گرافني عاملدار تثبيت و توسط تكنيكهاي مختلف شناسايي گرديد رفتار الكتروكاتاليستي و الكترو شيميايي آن در توليد اك سيژن با ا ستفاده از روش ولتامتري پيمايش خطي و طيف امپدانس الكترو شيميايي برر سي شده ا ست الكترود اصالح شده با كاتاليست موردن ر در زمان كاركرد طوالني مدت پايداري خوبي را در محيط پتاسيم هيدروكسيد 5 0 موالر در دماي اتاق نشان داد واكنش كاهش اك سيژن يكي از واكنشهاي شناخته شده و مهم ميبا شد عالوه برآن كاربرد فرآيندكاهش اك سيژن در پيلهاي سوختي كه بخش عمدهاي از تحقيقات الكترو شيميايي را به خود معطوف دا شته ب سيارحائز اهميت ميبا شد اين واكنش از اين جهت مورد توجه اسنننت كه فرآيند كاتدي در پيلهاي سنننوختي را شنننامل ميشنننود همچنين در پيلهاي سنننوختي كاهش اكسنننيژن يكي از واكنشهاي اصننلي اسننت كه تحقيق بر روي آن در جهت افزايش راندمان سننل در حال انجام اسننت بههمين من ور در بخش دوم پروژه نانوذرات مساكسننيد بر روي بسننترهاي گرافيتي و گرافيتي عاملدار با كيتوسننان و كيتوسننان اصننالحشننده با گروه آميني تثبيت و توسننط تكنيك هاي مختلف شنننناسنننايي شننندند در اين بخش جنبه هاي سنننينتيكي و مكانيزمي واكنش كاهش اكسنننيژن و همينطور اثرات الكتروكاتاليتيكي مس به كمك روشهاي ولتامتري پيمايش خطي ولتامتري چرخهاي كرونوآمپرومتري و روشهاي هيدروديناميك مورد مطالعه قرارگرفت تعداد الكترنهاي مبادله شده براي فرآيند كاهش اك سيژن محا سبه و م شاهده گرديد كه بر روي ب ستر گرافيتي عاملدار تعداد الكترون برابر 2 و با حضننور نانوذرات مس تعداد الكترونهاي مبادلهشننده به 4 افزايش مييابد همچنين الكترودهاي اصننالحشننده در حضور متانول يك موالر نه تنها مسموم نشده بلكه پايداري بسيار خوبي را از خود نشان دادهاند كلمات كليدي نانوذره جابهجايي گالوانيكي گرافناك سيد كاهشيافته آزاد سازي هيدروژن آزاد سازي اك سيژن و واكنش كاهش اكسيژن
چكيده انگليسي :
116 Synthesis and charactreziation of nickle and coppernanoparticles on functionalized graphene and graphite study of electrochemical behavior of them as sources for hydrogen and oxygen evolution reactions and oxygen reduction reaction Shekofe Alsadat Sayed Afiuni Email Ss Seied@ch iut ac ir Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Professor Ali A Ensafi Email Ensafi@cc iut ac irAbstract In the first section of this study efficient electrocatalysts for hydrogen evolution reaction HER havebeen developed Reduced graphene oxide rGO was synthesized by modified hummer method and then NiOnanoparticles were synthesized on rGO Then it characterized by different methods Then a glassy carbonelectrode was modified with the nanocatalyst and the charcteristics were studied with different electrochemicalmethods Also in this work we apply a new metal deposition method Galvanic replacement reaction providesa simple and effective method for preparation of noble metals nanoparticles including Au Electrochemicalproperties in both 0 5 M H2SO4 and 2 0 M KOH solutions have been investigated by the polarizationmeasurement and electrochemical impedance spectroscopy EIS technique The modified electrodesexhibited high catalytic activity for HER with a low overpotential a high current density and long termstability Also these modified electrodes have better electrocatalytic activity in acid media than alkalin mediaafter 1000 cycles and close to Pt electrocatalyst In continuous Nile blue as a mediator for electron transfer was linked on the surface of rGO bydiazonium reaction Then NiO nanoparticles synthesized on Nile blue functionalized rGO Nile rGO andthen it characterized by different methods Electrochemical properties of the catalyst solutions has beeninvestigated by the polarization measurement and electrochemical impedance spectroscopy EIS technique The electrode exhibits high catalytic activity for oxygen evolution reaction OER with a low overpotential ahigh current density long term stability In the second section of this study practical and usable cathode catalysts for oxygen reduction reaction ORR have been developed To this aim hybrid of chitosan derivatives Chit and amine group graftedchitosan N Chit graphite were prepared and used as supports for Cu nanoparticles The synthesized materialswere characterized with different methods and were studied with different electrochemical methods Themechanistic aspects of the oxygen reduction reaction as well as the electrocatalytic effect of presence andabsence of Cu nanoparticles in alkaline solution were studied by cyclic voltammetry and rotating disk electrodetechnique The number of electrons transferred per O2 molecule n was obtained in the presence of Cu nanoparticles is close to 4 and gradually decreases to 2 when the Cu nanoparticles is absent The modifiedelectrodes exhibit a high selectivity for ORR with a remarkable tolerance to crossover effects Moreimportantly they have good durabilities Keywords Nanoparticle Reduced graphene oxide Galvanic replacement Hydrogen evolution Oxygen evolution and Oxygen reduction reaction
استاد راهنما :
علي اصغر انصافي
استاد مشاور :
بهزاد رضايي
استاد داور :
حسن قاضي عسگر، محمدتقي جعفري
