پديد آورنده :
سيمي، مهرزاد
عنوان :
سنتز نانوكامپوزيت نانولوله كربني به همراه Co3O4 و MoS2 و سنتز نانوقفس Co-Fe LDH و كاربرد آن در واكنش آزادسازي اكسيژن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي تجزيه
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شش، 63ص.: مصور، جدول، نمودار.
استاد راهنما :
بهزاد رضايي
استاد مشاور :
علي اصغر انصافي
توصيفگر ها :
واكنش آزادسازي كسيژن , دو هيدروكسيد لايه اي , نانوكامپوزيت , نانوقفس , نانولوله كربني
استاد داور :
محمد محسن مومني، كيومرث زرگوش
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/07/15
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/07/16
چكيده فارسي :
چكيده در اين پاياننامه بهمنظور واكنش آزادسازي اكسيژن در فرآيند شكافت آب از نانوكاتاليستهاي بر پايه فلزات واسطه ارزان قيمت و نانولولههاي كربني استفاده شد در بخش اول اين پژوهش الكترود كربن شيشهاي با استفاده از نانوكامپوزيت نانولولههاي كربني چند ديواره به همراه اكسيد كبالت و موليبدن دي سولفيد و با استفاده از حمام فراصوت اصالح شد نانوكامپوزيت تهيه شده با استفاده از روشهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي پراش پرتو ايكس انرژي تفرق اشعه ايكس و نقشه عنصري مورد بررسي و شناسايي قرار گرفت در ادامه كارايي اين كاتاليست با استفاده از روشهاي ولتامتري پيمايش خطي ولتامتري چرخهاي كرونوآمپرومتري كرونوپتانسيومتري و طيف بيني امپدانس الكتروشيميايي بررسي شد با استفاده از تكنيك ولتامتري روبش خطي نشان داده شد كه در محلول پتاسيم هيدروكسيد 0 2 موالر واكنش آزادسازي اكسيژن داراي اضافه پتانسيل 092 ميليولت نسبت به الكترود مرجع هيدروژن برگشت پذير RHE در دانسيته جريان 01 ميليآمپر بر سانتيمترمربع ميباشد همچنين كارايي كاتاليست تهيه شده پس از 002 چرخه ولتامتري تا 91 98 درصد حفظ شد شيب منحني تافل براي اين الكتروكاتاليست 1 81 mV dec بدست آمد در بخش دوم اين پژوهش فوم نيكل به عنوان بستر كاتاليستي با استفاده از نانو قفسهاي دو پوستهاي دو هيدروكسيد اليهاي كبالت آهن Co Fe LDH DSNC اصالح شد نانوساختارهاي اصالح شده با استفاده از روشهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي پراش پرتو ايكس انرژي تفرق اشعه ايكس و نقشه عنصري شناخته و مورد بررسي قرار داده شد در ادامه كارايي اين كاتاليست با استفاده از روشهاي ولتامتري پيمايش خطي ولتامتري چرخهاي كرونوآمپرومتري كرونوپتانسيومتري و طيف بيني امپدانس الكتروشيميايي بررسي شد با استفاده از تكنيك ولتامتري روبش خطي نشان داده شد كه در محلول پتاسيم هيدروكسيد 0 3 موالر واكنش آزادسازي اكسيژن داراي اضافه پتانسيل 062 ميليولت نسبت به الكترود RHE در دانسيته جريان 01 ميليآمپر بر سانتيمتر مربع ميباشد بهمنظور بررسي پايداري اين كاتاليست به ترتيب از روشهاي ولتامتري چرخهاي كرونوآمپرومتري در دو پتانسيل 55 1 و 56 1 ولت نسبت به الكترود RHE و كرونوپتانسيومتري در دو دانسيته جريان 01 و 001 ميليآمپر بر سانتيمتر مربع كه همه تست هاي پايداري به صورت متوالي در مدت زمان 81 ساعت و با استفاده 1 mV dec از يك الكترود انجام شد پايداري كاتاليست پس از انجام روشهاي ذكر شده افزايش پيدا كرد همچنين شيب منحني تافل 9 17 بدست آمد كلمات كليدي واكنش آزادسازي اكسيژن نانوكامپوزيت نانولولههاي كربني نانوقفس دو هيدروكسيد اليهاي
چكيده انگليسي :
Synthesis of carbon nanotube nanocomposite with Co3O4 andMoS2 and synthesis of Co Fe LDH nanocage and its application in oxygen evolution reaction Mehrzad Simi E mail m simi@ch iut ac ir September 2020 Department of Chemistry Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranSupervisor Prof Behzad Rezaei E mail Rezaei@cc iut ac irAdvisor Prof Ali A Ensafi Department Graduate Program Coordinator Assoc Prof Mohammad Dinari Department of Chemistry Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan Iran Tel 98 31 33912369 Fax 98 31 33912350Abstract In this research in order to oxygen evolution reaction in the water splitting process inexpensivetransition metal and multi wall carbon nanotube are used In the first part of this research a multi walled carbon nanotube nanocomposite incorporates cobalt oxide and molybdenum disulfide is usedto modify the glassy carbon electrode by using an ultrasonic bath FE SEM XRD EDS andelemental mapping techniques are used for electrocatalyst characterization Afterward the efficiencyof electrocatalysts are investigated using linear sweep voltammetry cyclic voltammetry chronoamperometry chronopotentiometry and electrochemical impedance spectroscopy In thelinear sweep voltammetry technique 290 mV overpotential in 2 M potassium hydroxide solution at10 mA cm 2 is obtained Also the activity of the prepared catalyst decreased by 10 81 after 200cycles of voltammetry In the Tafel plot the slope for this catalyst is 81 mV dec 1 In the second part of this research nickel foam is modified as a catalytic substrate using double shelled cobalt iron layered double hydroxide nanocage FE SEM XRD EDS and elementalmapping techniques are used for electrocatalyst characterization Afterward the efficiency ofelectrocatalysts are investigated using linear sweep voltammetry cyclic voltammetry chronoamperometry chronopotentiometry and electrochemical impedance spectroscopy In thelinear sweep voltammetry technique 260 mV overpotential in 3 M potassium hydroxide solution at10 mA cm 2 is obtained In order to evaluate the stability of this catalyst by cyclic voltammetry chronoamperometry method at two potentials of 1 55 and 1 65 volts relative to the RHE andchronopotentiometry method at two current densities of 10 and 100 mA cm2 are used All stabilitytests are performed consecutively for 18 hours using one electrode Catalyst stability increased afterperforming the mentioned methods In the Tafel plot the slope for this catalyst is 71 9 mV dec 1 Keywords OER nanocomposite MWCNT nanocage LDH
استاد راهنما :
بهزاد رضايي
استاد مشاور :
علي اصغر انصافي
استاد داور :
محمد محسن مومني، كيومرث زرگوش
